WO2013124326A1 - One-way separator for retaining and recirculating cells - Google Patents

One-way separator for retaining and recirculating cells Download PDF

Info

Publication number
WO2013124326A1
WO2013124326A1 PCT/EP2013/053390 EP2013053390W WO2013124326A1 WO 2013124326 A1 WO2013124326 A1 WO 2013124326A1 EP 2013053390 W EP2013053390 W EP 2013053390W WO 2013124326 A1 WO2013124326 A1 WO 2013124326A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solids
plastic bag
separator
cells
plastic
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/053390
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2013124326A9 (en
Inventor
Joerg Kauling
Juri Seletzky
Jorgen MAGNUS
Andre Pastor
Helmut Brod
Original Assignee
Bayer Technology Services Gmbh
Bayer Intellectual Property Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to SG11201404611RA priority Critical patent/SG11201404611RA/en
Priority to US14/379,577 priority patent/US9809792B2/en
Priority to CA2864779A priority patent/CA2864779C/en
Priority to PL13707318T priority patent/PL2817406T3/en
Application filed by Bayer Technology Services Gmbh, Bayer Intellectual Property Gmbh filed Critical Bayer Technology Services Gmbh
Priority to KR1020147025818A priority patent/KR102032138B1/en
Priority to DK13707318T priority patent/DK2817406T3/en
Priority to EP13707318.5A priority patent/EP2817406B1/en
Priority to ES13707318T priority patent/ES2758739T3/en
Priority to BR112014020462-4A priority patent/BR112014020462B1/en
Priority to JP2014557085A priority patent/JP6474616B2/en
Priority to CN201380020998.5A priority patent/CN104471051A/en
Priority to AU2013224132A priority patent/AU2013224132B2/en
Publication of WO2013124326A1 publication Critical patent/WO2013124326A1/en
Priority to IL234070A priority patent/IL234070B/en
Publication of WO2013124326A9 publication Critical patent/WO2013124326A9/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/06—Tubular
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M33/00—Means for introduction, transport, positioning, extraction, harvesting, peeling or sampling of biological material in or from the apparatus
    • C12M33/22—Settling tanks; Sedimentation by gravity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/14—Bags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/26—Constructional details, e.g. recesses, hinges flexible
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/28—Constructional details, e.g. recesses, hinges disposable or single use
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/16—Vibrating; Shaking; Tilting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/04—Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/02—Separating microorganisms from the culture medium; Concentration of biomass

Definitions

  • Disposable separator for the retention and return of cells
  • the invention relates to a disposable separator for periodically or intermittently flowed through plastic bag, which can be preferably operated outside of a bioreactor.
  • the invention further relates to a method for retaining and returning cells inside or outside the bioreactor according to the invention. Furthermore, the invention relates to a method for producing the separator according to the invention.
  • a Bioreanactor with an e ffi cient cell retention system can also be used to grow pre-cultures with particularly high cell densities.
  • the inclined channel separators are connected to the bioreactor via an external circuit. For this purpose hoses and pumps are required. In order to reduce the metabolic activity and the caking of cells in a gravity separator, it is proposed to cool the cell culture broth on its way to the gravity separator. A reduced metabolism at low temperature is certainly an advantage if the cells are kept outside the bioreactor for a longer period of time.
  • WO2009152990 (A2) describes a cell retention system for retaining and returning cells in a flow-through vessel comprising a plurality of side-by-side channels, said channels forming a stationary hollow cylinder and inclined with respect to the longitudinal axis of the hollow cylinder by an angle ß between 10 ° and 60 ° are.
  • the vessel through which it flows may be a bioreactor or a vessel connected to a bioreactor for cell retention and recycling.
  • the channels are open at the bottom. At the top they lead into a common annulus, which has at least one line through which a crop stream can be transported out of the vessel.
  • the separation of cells and cell culture solution takes place.
  • cell culture solution and cells are drawn into the channels.
  • the cells sediment within the obliquely arranged channels and slide out of the channels as in conventional inclined channel separators in countercurrent to the incoming crop stream and thus remain in the vessel.
  • the cell culture solution separated from the cells is transported through the channels into the annulus above the channels and finally out of the vessel.
  • the autoclaving technique In order to ensure a sufficient long-term sterility in continuous process control, the autoclaving technique is used, however, requires a cumbersome transport of reactors or reactor elements to the autoclave and is applicable only in relatively small reactor scale. The risk of contamination is particularly critical when using aging wear parts, such as sealed stirring, improper sterilization or system transport, commissioning or connecting connecting lines after autoclaving and regular sampling. In CIP / SIP plants used in batch or fed batch mode, the downtime of a reactor due to the provisioning procedures may be on the order of reactor availability, especially with frequent product changes due to the short usage periods.
  • the object of the prior art is thus to provide an efficient method for the retention and recycling of animal, in particular human, and plant cells in a continuous or batch process, the sensitivity of the cells with respect to mechanical shear stress and sufficient supply Taking into account cells that are scalable to very large scales, meeting the maintenance, cleaning and sterilization requirements of the pharmaceutical industry, whose use reduces complexity and risk of error, and which are economical and ecological with minimal resource use optimal use (production and disposal) as disposable systems.
  • a disposable cell separator for retaining and returning cells from a bioreactor mixture
  • a flow-through, sterilizable prior art e.g. preferably gamma-irradiated, autoclavable or chemically sterilizable plastic bag or a suitably treatable plastic bottle with the following internals:
  • one or more feedthroughs (80) for withdrawing a crop stream (70) ( harvest) separated from the cells from a crop stream collector 56
  • a bottom-conically tapered solid collecting area (57) for collecting the cells by gravity.
  • the solids collection area (57) has one or more feedthroughs (89) or internals (88) for withdrawing the cells.
  • the invention therefore provides a solids separator for retaining solids from a reactor mixture comprising a sterilizable plastic bag or plastic bottle through which flows and within the plastic bag or the plastic bottle:
  • bushings / internals (80) for removing a separated from the solids crop stream (70) from a harvesting ammel b er oak (56), in the upper segment of a central region a separation area (1, 501) with a Abborge Chemistry , which is tilted during operation at an angle (10 /?) from 0 ° to 80 ° to the horizontal,
  • the solids collection area (57) has one or more conduits (89) or internals (88) / to remove the solids. This allows the solids to be recycled to the reactor as needed.
  • the downwardly tapered solids collection area has an angle 58, 59 of 10 ° to 60 ° to the vertical, with angles 58 and 59 being individually selectable.
  • the shape of the crop stream collecting area 56 may be tapered, in particular, flat or upwardly.
  • the plastic bag or the plastic bottle is made of a single or multi-layered transparent polymer material that allows an insight into the device during operation.
  • the polymer material of the plastic bag allows for conventional low film thicknesses of s ⁇ 1 mm apparatuses with a relatively small mass fraction. It is inexpensive to procure and process, which is very well suited for the construction of disposable systems.
  • the disposal of the used separators and the use of a new disposable separator are thus more economical than the cleaning of used Abs eid devices, especially since the use of disposable separators an expensive cleaning with water for injections (Water for Injections, WFI) and the time-consuming cleaning validation eliminated.
  • the separator according to the invention is preferably suitably assembled and packaged in a sterile manner for connection to the bioreactor system by means of hose lines with corresponding, sterile, coupleable connecting elements and filter elements.
  • Suitable materials for the plastic bag are in particular the materials and material combinations used in the patent US Pat. No. 6,186,932 B1 in the columns 2 and 3 for the transport bags (sachets) mentioned there.
  • the wall thicknesses listed there can also be transferred to the inventive Abs cheidevorraum.
  • the solids separator according to the invention with plastic bags made of polymer films can be produced, for example, by the method described in US Pat. No. 6,186,932 B 1, wherein the weld seams have to be adapted. Exemplary embodiments for the production of preferred embodiments of the separating device according to the invention are described below.
  • Feedthroughs are usually made of the same material as that of the product-contacted foil, in order to enable perfect sterility and toughness.
  • Preferred product-contacted film material is polyethylene of various degrees of crosslinking known to the person skilled in the art.
  • different materials known to the person skilled in the art are used as outer jacket foils with a melting point which is increased in relation to the inner foil for the use of thermal welding processes and / or better strength and / or diffusion properties.
  • the internals 80, 88 and 84 are welded-through bushings, to the lines, preferably hoses for connection to the bioreactor or other external equipment, can be connected.
  • the bushings for the Passing through the connecting lines in one or more terminal plate e (s), cover or plug are introduced.
  • the separator according to the invention is located in the upper region on the wall of the plastic bag (tetrahedron) or at a corner (cube) one or more connection plates 90, preferably one, which may also be a lid, the d the bushings for the Passing through the connecting lines contains and in preparation of the connection allows a holder of the separator. It is usually connected during assembly with the housing of the separator.
  • a lid or plug 220 may be inserted at the end of the tapered solids collection area 57 at a throat. Lids or plugs in this embodiment comprise the passages for the passage of the leads.
  • the removal of the solids from the solids collection region 57 is usually via one or more feedthroughs 88 near the lower tip of the separator.
  • the assembly 88 is usually connected to the bioreactor into which the collected cells are returned through the pressure vessel or by pumping.
  • the insert 88 is used for central vertical suction of the solids. This simplifies the manufacture and placement of the separator in its container door operation.
  • the trigger can also be done via a welded into the top of the separator implementation or by an introduced in a lid or plug implementation.
  • the separation region consists of a plurality of side-by-side channels in a disk set 1, preferably made of a plurality of stacked web plates, which form the channels of the disk set 1.
  • the channels are open at the bottom and at the top. At the lower end, the channels lead to the inlet surface above the common downwardly, esp. Conical or pyramidal, tapered solids collection area 57. At the top they lead to a common Emtestromsammel Society 56, which has at least one through 80, through which the crop from the Vessel can be transported.
  • the separation of cells and cell culture solution takes place in the channels.
  • cell culture solution and cells are drawn into the channels.
  • one or more feedthroughs or internals 84 are introduced for uniform horizontal flow distribution of the reactor mixture 74.
  • feed the cell culture solution
  • horizontal manifolds 85 may be advantageous as internals.
  • the cells sediment within the slanted channels, slip back out of the channels as in conventional slant channel separators in countercurrent crop flow, and accumulate in the conically tapered solids collection area 57.
  • the solids collection area 57 has one or more bushings / internals 88/89 connected to the bioreactor for the suction of the collected cells and return to the bioreactor.
  • the channels of the disk set I can have a polygonal, elliptical, round or semicircular cross section (FIG. 4).
  • the dimensioning of the channels depends on the type of cells to be retained, the size of the bioreactor and the throughput.
  • the channel width d is preferably d> ⁇ mm to prevent clogging of the channels, in a preferred embodiment, channels having a channel width of 3 mm to 100 mm. preferably from 4 mm to 20 mm. particularly preferably used of 5 -7 mm, on the one hand to reliably avoid blocking states, but on the other hand to keep the space-time yield-reducing volume ratio of separator and bioreactor space as low as possible.
  • the required separation area A er f results from the sedimentation rate ws, the perfusion rate qlV (medium throughput q per bioreactor volume V) and the bioreactor volume according to Eq. I.
  • An efficiency ⁇ takes into account the power reduction or performance deviation of dual channel sensors compared to vertical separators (equation 2).
  • the length LK of the bag to be realized depends on the fill levels to be realized in the plastic bag and on the hydrostatic pressures to be realized in the plastic bag. Excessively large hydrostatic pressures may be transmitted to suitably dimensioned, non-product-contact and therefore reusable housings.
  • the dynamic pressure at the crop stream discharge point should be at least 5 to 10 times smaller than the pressure loss in the channels in order to exclude the efficiency-reducing phenomenon of meal distribution.
  • Sufficient pressure losses can be regarded as technically feasible for channel lengths from 0.1 m, while channel lengths of 0.2 m to 5 m, particularly preferred channel lengths of 0.4 m to 2 m, are preferred.
  • Short channel lengths L can lead to distribution problems due to the reduced pressure losses, which may necessitate withdrawal speeds, in particular when the crop stream is removed from the harvested crop collecting area 56 e i n e distribution.
  • the separator according to the invention may usually comprise 1 to 10 6 channels, preferably 10 to 100,000, particularly preferably 10 to 10,000.
  • the channels are possibly distributed over one or more web plates in a disk set 1 to optimize space requirements.
  • the web plates can be bonded to a support plate 30, which provides support and can be connected to the plastic bag by gluing or welding for exact positioning.
  • the width to height ratio of the disk set I consisting of single or multi-layer web plates including the support plate can be adapted to the geometry of the plastic bag.
  • lamellae packets 1 In D-bags (bags welded together from 4 film webs), lamellae packets 1 with a square, cylindrical rectangular or elliptical cross-section with a height-to-width ratio H / D of 0.3 ⁇ H / D ⁇ 1.5 preferably 0.6 ⁇ H / D ⁇ 1.2, more preferably 0.9 ⁇ H / D ⁇ 1.0 use.
  • flat plate packs with rectangular cross sections are suitable at H / D ratios of 0.005 ⁇ H / D ⁇ !, Preferably 0.02 ⁇ H / D ⁇ 0.6, more preferably 0.04.
  • H / D ratios of 0.005 ⁇ H / D ⁇ !, Preferably 0.02 ⁇ H / D ⁇ 0.6, more preferably 0.04.
  • the disk pack 1 may be formed of a profiled plate 340 or 320 (see FIG. 4).
  • a profiled plate preferably has a smooth side and a side with a series of webs and grooves at equal intervals. Channels form in the stacking of the plate in one or more layers, e.g. on a support plate 30.
  • the gutters are closed to the open side in each case by the smooth side of an adjacent layer or through the wall of the stator. It is also possible to extrude a disk pack or - part package one or more layers and connect to a disk set 1.
  • the geometry of the channels is determined by the ratio of the web height hs to the channel width d ( Figure 4).
  • hs / ii ratios are depending on the nature (formability,
  • hs should be greater than or equal to 1 mm, or preferably greater than or equal to 3 mm.
  • Preferred hs / dV ratios are from 0.5 to 5.
  • the web widths bs are determined by the mechanical stability of the film material. The web widths bs should be as small as possible in order to enable high separation surfaces per metered volume. At the same time they should not be too low to allow a positive connection with the lower layer without changing the shape can.
  • the lamellae set up of web plates is designed either as a straight parallelepiped (FIG. 3), the plane of the channel openings being perpendicular to the bearing surface of the lameil packet 1, or as a slanted cuboid (FIG. 2), the channel openings being mounted on a horizontal plane lie.
  • the latter solution is preferred in order to prevent a concentra tion caused by sedimentation to the lower channel openings.
  • the channels are preferably uniformly flowed through by the reactor mixture by means of the horizontal distributor (85).
  • a preferred connection of the multi-wall sheets is via gluing or welding.
  • the multi-plate package should primarily be spatially fixed by the connection.
  • Suitable adhesives are the adhesive components known to the person skilled in the art and adapted to the material and surface properties of the channels. In particular, preference is given to using adhesive which is available on the market in the required FDA quality grades.
  • thermal bonding techniques such as heat, laser, ultrasound can be used.
  • a particularly preferred joining technique is the laser steel welding, which can also be used in combination with the Zus chnitt of the disk pack in a da / u suitable device in particular.
  • Welding technology has the advantage that the number of plastics introduced in the pharmaceutical process is not increased by this connection technology.
  • the profiled plate can be made by molding directly in plate making or by (e.g., bonding) bonding an embossed, hot or cold-formed plate to a smooth plate.
  • the material properties of the embossed and smooth plates can be optimally adapted to their different functionality (good sliding properties and dimensional stability of the embossed plates, good sealing properties of the smooth plates), i. by choosing a suitable material known to those skilled in the art with a corresponding surface quality.
  • the disk set 1 including the support plate is then usually pressed against the inner surfaces of the plastic bag 50 to prevent the ingress of cells between the plastic bag 50 and disk set 1 and thus fouling.
  • the plastic bag 50 is tightened to the lamella pack I ( Figure 5) and the formed pleat 52 is flattened and secured by one or more straps 60 ( Figure 6).
  • a fastening tape is also a plastic film, which is wrapped tightly around bags and Lammeilvers.
  • Favorable tightening properties are e.g. Household films upper flexible, thin films made of silicone.
  • a welding of the disk pack 1 with the bag wall may be suitable for producing a tight connection between the bag and disk pack.
  • the processes described allow the simple and inexpensive production of the solids separator according to the invention for the retention and recycling of cells. Due to the variably variable configuration of the disk packs, the geometry of the later device can be easily and precisely defined and, in contrast to systems made of stainless steel, also be made available for very large bioreactors.
  • the described methods allow, in particular, the cost-effective production of disposable elements, through the use of which the outlay for providing a retention system cleaned according to the basic principles can be reduced to a minimum.
  • the angle ⁇ depends on the settling and slipping behavior of the cells / solids and is 30 ° ⁇ ⁇ 80 ° to the horizontal during operation, in a preferred embodiment the angle ⁇ is from 35 ° to 75 °, particularly preferably 45 ° up to 60 ° to the horizontal.
  • the solids separator according to the invention for operation on a frame 140 is attached (Fig. 1 1 to 13).
  • Support plate 30 by means of a projection 142 and / or cover 1 10 and fasteners 1 1 5 held on egg ner predefined height, so that both the harvest power collecting area 56 (above) and the solid ammelb he oak 7 during operation rest as wrinkle-free as possible on the overlay. This reduces dead spaces and corresponding fouling.
  • the frame 140 has a housing 100 and a
  • the tightening process can also take place when mounting the solids separator according to the invention on the frame 140 and in particular in the housing 100 and cover 110 (FIGS. 6 and 7), possibly without wrapping with a fastening band 60 ,
  • the Kunststoffb bag 50 is held by means of the housing 100 to the support plate 30 and to the disk pack 1 in position and the fold 52 is pressed by means of the lid 1 10 to the disk set 1.
  • the lid 110 is attached to the housing 130 at one side, e.g. secured by hinges and on the other side by means of one or more closable fasteners 1 15. With the aid of the frame 140, it is simpler to operate the start-up of the solids separator according to the invention.
  • the lid 1 10 has an extension 112 and / or a frame 130 which holds the downwardly tapered solid matter collecting means 57 in shape, in particular the angle 59 constant and its expansion in the filled state during Bet prevent.
  • a shape-fitting container is u. a. advantageous for the operation of the
  • rejuvenated solids collection area di e device can be made by suitable means, such as pneumatic or electric vibrators to vibrate.
  • the required separation surfaces depend on the sedimentation properties of the cells as well as the desired perfusion rates and cell concentrations.
  • Preferred perfusion rates are in the range of 0.1 to 40 l / day, more preferably 0.5 to 20 l / day.
  • Preferred separation surfaces per bioreactor volume, depending on the sedimentation properties of the line is in the range of 0.1 to 100 m 2 / m 3, particularly preferred of 2 to 20 m 2 / 'm J.
  • a disc pack 1 may be incorporated in a plastic bottle 50 of angular cross-section ( Figure 21), the plastic bottle having a downwardly tapered region terminating in a bottle neck and the downwardly tapered region forming the solids collection region 57 Collect the solids with the help of Gravity forms.
  • the plastic bottle neck is closed by means of a cover 220, which has the passages for the passage of the connecting lines.
  • the plate pack 1 is replaced by one or more attached to the walls of the plastic bottle 50 floors as a deposition area.
  • the solids separator according to the invention is preferably designed as a disposable article to avoid the problem of cleaning.
  • the invention e cell separator to a bioreactor z. B. to a disposable bioreactor as described in US 2009-0180933 externally coupled by means of hose lines.
  • the supply of the separator according to the invention is ensured by at least two pumps, preferably low-shear peristaltic pumps (FIG. 18).
  • the storage of the present invention solids separator is space-saving, since they can be easily stacked on each other and are placed only at startup with the appropriate angle. They can then simply be connected and operated outside a bioreactor.
  • the connection to the fermenter he carried by means attached to the end of the tubing sterile coupler various manufacturers (Pall, Fa. Sartorius, Caner) within or outside of safety workbenches, but preferably by tube welding.
  • the hose lines fastened to the solids separators according to the invention are therefore preferably-at least partially-equipped with a hose element which is suitable for the hosech.
  • the hose lines for conveying the suspension usually contain at least two special hose elements which are mechanically highly loadable (for example made of elastomers) and which can be loaded non-invasively in peristaltic pumps without endangering the sterility of the separators. Connection, operation and maintenance are easy.
  • the embodiment of the device according to the invention or parts of the device according to the invention as a disposable element eliminates cleaning problems.
  • the separator according to the invention is preferably for use outside of one
  • the plastic bag is poiyeder- or cone-shaped, the plastic bag is set during operation so that the bottom conically tapered solids collection area 57 formed by the walls of the plastic bag and a tip or corner of the polyhedron or cone becomes.
  • the angle 10 of the separation surface 500 is 0 ° to the horizontal, as in conventional vertical separators.
  • the volume of the separator may for example assume values of 0.1 l to 1000 l.
  • the cell inventions according to his invention usually has a ratio of height to the maximum width in the range of 0.2 to 3, preferably 0.5 to 2, more preferably 0.7 to 1.5.
  • the connection of the Zellabscheiders invention with a bioreactor or other external equipment is preferably via connections and connecting lines at the top of the separator. This has the advantage that the container for receiving the separator without performing, d. H. leak-free, can be performed. In this way, the emergence of genetically modified production cells can be prevented without additional safety equipment.
  • the inlet of the bioreactor mixture usually takes place via an installation 84 for introducing the bioreactor mixture along the vertical axis of the plastic bag set up for operation.
  • horizontal distributor 85 for uniform horizontal flow distribution of the reactor mixture 74.
  • the inlet is thereby by means of annular nozzles or by means of two or more outlet openings horizontally directed internals such. As tees or downwardly directed fittings such.
  • B. Y-pieces on introduction surface 510 preferably in the direction of the corners of the inlet 510 distributed.
  • FIG. 25 shows a comparison between installation 84 for introduction of the bioreactor mixture with a simple T or Y distributor and with double T or Y distributors.
  • the inlet flows are directed downwards.
  • the influence of the distributor with a small clarification area load v ⁇ 0.1 m / h is low. Better retention was achieved with a simple T or Y manifold than with dual T or Y manifolds.
  • the Y-distributors with the downflow inlet streams are superior to the T-distributors and accordingly preferred.
  • the removal of the solids from the solids collection region 57 is usually via one or more passages 88 near the bottom tip of the precipitator.
  • the assembly 88 is connected to the bioreactor into which the collected cells are returned through the pressure drop or by pumping.
  • the insert 88 is used for central vertical suction of the solids ( Figures 14, 15, 16, 17). This simplifies the manufacture and placement of the separator in its container for operation.
  • the trigger can also be withdrawn via a welded into the Spit e of the separator implementation.
  • the connection hose is to be laid inside the housing for accommodating the separator (i.e., between the housing wall and the plastic bag).
  • the harvesting of the crop stream is usually carried out via an installation 80, which is located within the plastic bag in Erntestromsammelb he ei ch 56 above the Abscheide Chemistry 500.
  • This fitting 80 usually has the shape of an inverted screen with the outer contour of the harvesting current collecting area 56 (in the case of a tetrahedron, a triangular installation is used) with an edge length or diameter a, where 0.25 ⁇ a / D ⁇ 0.75 preferably 0.4 ⁇ a / D ⁇ 0.6, more preferably 0.5.
  • the internals 80, 88 and 84 are welded-through bushings, to the lines, preferably hoses for connection to the bioreactor or other external equipment, can be connected.
  • inventive he inventive separator is located in the upper region on the wall of the Kunststoffb eutels (tetrahedron) or at a corner (cube) one or more connection plates 90, preferably one, which may also be a lid that the bushings for contains the passage of the connecting lines and in the region of the terminal allows a holder of the separator. It is usually connected during assembly with the housing of the separator.
  • the maximum separation surface 500 is located above the inlet surface 510. The separation of the cells takes place in the vertical separators according to FIGS.
  • the dimensioning of the crop sediment depends on the type of cells to be retained, the size of the bioreactor and the throughput.
  • the required separation area A er results, as in the first embodiment of the invention, from the sedimentation rate ws, the perfusion rate qlV (medium throughput q per bioreactor volume V) and the reactor volume according to Eq. 1.
  • the efficiency ⁇ is slightly less than 1.
  • the edge length D to be realized or the length LK of the booty depends! according to the levels to be realized in the plastic bag. Excessively large hydrostatic pressures may be transmitted to suitably dimensioned, non-product-contact and therefore reusable housings.
  • the inlet surface 510 is at a height h with respect to the height of the plastic bag HK of 0.3 ⁇ h l IK ⁇ 0.7, preferably from 0.4 to 0.6.
  • Fig. 26 shows the influence of the height of the inlet surface on the retention in a cube separator.
  • the separator is placed in a container which supports the flexible walls of the plastic bag when the separator is filled. Therefore, the shapes of container and separator are preferably matched.
  • Another object of the present invention is therefore a Feststoffabscheidevoriques comprising a Festsstoffabscheider invention and a container for receiving the Feststoffabscheiders, the container at least: an interior space for receiving the solids separator, wherein the interior is adapted to the dimensions of the solids separator by means of walls adapted to the shape of the solids separator and enclosing the interior space and the outside world, an opening for introduction of the solids separator from above the container.
  • the container has a channel, via which hoses and / or channels and / or measuring probes can be brought to the cell separation device.
  • the opening for introducing the Zellabscheidevoriques is preferably closable.
  • the container according to the invention is preferably made liquid-tight in the closed state, i. it can be sealed against the outside world so that no liquid unintentionally gets from the interior of the container into the outside world.
  • a plastic bag or bottle with a quadrangular cross section and at the bottom of a downwardly tapered solids collection area 57 for collecting the solids by gravity (Figure 24).
  • Baffles and bushings 80, 88 and 84 may be welded into the plastic bag or plastic bottle.
  • the downwardly tapered solids collection area 57 terminates in a throat.
  • Both the plastic bag neck and the plastic bottle neck are then closed with a lid or stopper in which all necessary feedthroughs are installed.
  • the shape of the crop stream collecting area 56 may be arbitrary.
  • These plastic bags or bags are particularly advantageous for small fermenter volumes of 0.02 to 2 liters. For operation, one or more plastic bags or puffs are hung on a rack. For a space-saving application of several separators in parallel di e hanging plastic bag or plastic bottle of Fig. 24 are advantageous.
  • the bioreactor is preferably a one-way reactor, in particular a reactor as described in US 2009-0180933.
  • the bioreactor plant is for example a perfusion reactor, which can be operated in a known manner. Nutrient medium is fed continuously into the bioreactor, and cell-poor cell culture supernatant is continuously removed.
  • the perfusion reactor can at high Perfusion rates q / V (media throughput q per bioreactor volume V) are operated, if this makes biological sense and a sufficient Abscheide sequencing is provided. In this case, the flow through the separator takes place continuously.
  • the perfusion reactor can be operated in such a way that a culture is initially allowed to grow up batchwise. If the medium is used up so far that no appreciable build-up of biomass is possible anymore, the culture supernatant, which is almost free of biomass, is withdrawn via the external cell separator. The space obtained in the bioreactor can then be used to supply fresh nutrient medium, thereby allowing further growth and thus a higher total biomass productivity (R epeat cd-Bat cli-M odus). In this case, the flow through the line separator takes place intermittently.
  • This method can be used as an example for precultures that are intended to be used to inoculate very large bioreactors because it can increase the productivity of existing preculture reactors.
  • the bioreactor or perfusion reactor can be used to grow cells that grow in vitro and in free suspension or on microcarriers.
  • the preferred cells include protozoa and adhesive and non-adhesive eukaryotic cells human (nerve, blood or tissue cells, as well as stem cells of embryonic or adult origin), animal or vegetable origin, the z. by genetic modification, special pharmaceutical agents such as viruses, proteins. Produce enzymes, antibodies, neurons, tissue cells or diagnostic structures.
  • Particularly suitable for high-performance pharmaceutical production cells are used, for example, ciliates, insect cells, baby hamster kidney (BUK) cells, Chinese 1 lambda ovary (CHO) cells, 1 IKB cells (by the fusion of human HEK 293 cell line with the human bacterial line 2B8), hybridoma cells and stem cells.
  • ciliates insect cells
  • baby hamster kidney (BUK) cells Chinese 1 lambda ovary (CHO) cells
  • 1 IKB cells by the fusion of human HEK 293 cell line with the human bacterial line 2B8
  • hybridoma cells and stem cells are used, for example, ciliates, insect cells, baby hamster kidney (BUK) cells, Chinese 1 lambda ovary (CHO) cells, 1 IKB cells (by the fusion of human HEK 293 cell line with the human bacterial line 2B8), hybridoma cells and stem cells.
  • one of the described cell separator according to the invention is carried out in batch operation after completion of the fermentation before cell separation to another bioreactor or a harvest tank with the aim to reduce the cell mass to be applied to the filter and thus the required filter surfaces.
  • the present invention further provides a process for the retention and recirculation of solids, in particular cells, in a vessel through which the vessel is fed continuously or batchwise solids-containing medium and solids-free medium is discharged, characterized in that the vessel is a flow-through gamma sterilizable plastic bag or bottle is inclined at the bottom Areas, conveniently one down, esp. Conical or pyramidal, rejuvenated
  • Solid collection area 57 for collecting the solids by gravity is formed by inclined channels and there is preferably a flow velocity which allows the maintenance of laminar flow states according to Re ⁇ 2300, thus avoiding an efficiency-reducing resuspension of the deposited cells against the earth's gravity field.
  • the Reynolds number Re can be calculated according to Eq. 7 from the averaged over the cross section
  • d is the width or the diameter of the cross section of the maximum separation surface.
  • the cells slide against the flow direction towards the solids collecting area 57.
  • the cell-culture solution freed from the cells rises into a crop stream collecting area 56. for whether or not there is a separation surface, and is finally conveyed out of the vessel.
  • the process according to the invention can preferably be carried out outside a bioreactor.
  • the cell culture solution is transported with cells from the bioreactor in the cell separator according to the invention.
  • the cells are cooled before entering the separator in an external vessel in order to slow down the metabolism and thus counteract a productivity-reducing shortage of Zel len.
  • oxygen supply to the sedimenting cells is not required.
  • a cooling of the cell culture solution to the ambient temperature of the separator is completely sufficient, so that in addition to the desired metabolism eleff effect convection currents are reliably avoided.
  • the separator can be equipped with at least one disposable sensor z: B.
  • the inventive method allows the effective retention and return of cells in a continuous flow sterile plastic bag.
  • Repatriation act on the lines only moderate shear forces, which are usually well tolerated by the cells.
  • the cells are kept in the separator at fermentation temperature or a lowered temperature level and the supply of nutrients is given.
  • FIG. 1 Schematic representation of the disposable solids separator according to the invention with plate pack.
  • FIG. 6 and FIG. 7 Tightening and fastening of the plastic bag 50 on a disk pack I (cross section)
  • Fig. 10 are side views of the solids according to the invention with Lameilenb 1 on frame 140th
  • FIG. 1 front views of the solids according to the invention with plate pack 1 au frame 140th
  • Fig. 12 are longitudinal sections of the solids according to the invention with Lameilenb 1 au frame 140 with frame 130 and lid 1 10th
  • FIG 13 shows front views of the solids separator according to the invention with plate pack 1 on its frame 140 with frame 130 and lid 110.
  • FIG. 14 Schematic 3-dimensional representation of the invented prosthesis in the disphenoid embodiment.
  • FIG. 15 Schematic longitudinal section of the solids separator according to the invention in the disphenoidal embodiment with flow inverter 81
  • FIG. 16 and 1 7 Schematic representation of the invention F eststoffabscheider in the cubic embodiment.
  • Fig. 18 process diagram of a perfusion reactor.
  • the separator 640 consists of a separation bag 620 and an integrated cooling device 600.
  • the liquid flows between bioreactor 610 and separator 640 are adjusted by the low-shear pumps 630 and 631.
  • Other shadows, eg the positioning of one of the two pumps 630 and 631 in the bioreactor outlet, are also conceivable.
  • Fig.19 Comparison of the separation systems
  • Fig. 21 are longitudinal sections of thestationnabscheiders with B dres as Abscheide sampling 1, Horizontalströmungsvert eiler 85 and plug 220.
  • Fig. 22 Side section of the bottle separator of FIG. 21 on its frame.
  • FIG. 23 shows details of a plug 220 with union 230 and flow distributor 85 with downwardly directed inlet flows
  • PAN-X the particle system polyacrylonitrile X polymer "PAN-X” is used.
  • the polymer which is insoluble in water is mainly used in the clothing industry for the production of fibers, hereinafter an excerpt from the product data sheet of the manufacturer Dralon (imbl I. Dormagen ,
  • the particle size distribution shows the most common particle diameter between 1 5 and 30 ⁇ as measured by the Mastersizer laser diffractometer from Mäh ern, which corresponds to eukaryotic cells (CHO, BHK).
  • the large separator has 20 plates housed in a 17.4 L separator volume.
  • the small lamella separator consists of 4 plates in a volume of 0.3 l. Würfelabseheider
  • the tetrahedron differs in its flow characteristic from the cube primarily in the fact that a flow-favored taper is present only down / to the return header and the clear phase is collected at the point of the largest surface.
  • a flow distributor 85 placed in this maximum separation area is therefore used in the tetrahedron
  • the separation area ⁇ was 0.069 m 2 to 7.6 1 volume of the tested unit.
  • the investigated separator is often used in wastewater technology.
  • the investigated separator consisted of a cylindrical shell with a cross section of 1 45 mm, which forms a collecting funnel in the lower area, and in the upper area a centrally placed conical inlet with a cross section of 5! mm. Both elements were made of glass.
  • the unexposed liquid was introduced from above into the cylindrical area (vertical separation area) via the conical inlet and rose into the separation area, while the suspended particles sedimented into the collecting funnel. At the top of the separation area, the clear phase was collected at four points.
  • the investigated vertical separator had a volume of 1.7 l of a precipitator area A, h of 0.014 m 2 .
  • the sample is filtered off by means of a suction filter (pore size ⁇ 2 ⁇ : ⁇ ), the filter paper dried at 140 ° C and weighed.
  • a drying weigher (Sartorius MA45) was used for this purpose.
  • ⁇ - ⁇ 3 g / L was prepared in the storage tank and introduced into the respective separator by means of peristaltic pumps (Watson-Marlow Du323).
  • the particle suspension is first pumped in a circle. After waiting for two hydrodynamic residence times to set stationary conditions, sampling was started from the harvesting stream.
  • sample volume was based on the particle mass on the filter. This should be approx. 100 mg ⁇ 25 mg for measuring error limitation. This results in sample volumes of 40 to 800 ml. For the determination of the particle concentration measured by triplicate determination. Results
  • the effective rate of rise results from the introduction of the efficiency ⁇ ⁇ , which identifies the different retention capacity of the maximum surface area of the separators used in relation to the Dortmund well. 19 shows that the separator after the addition of this efficiency by a common. Balances are writable.
  • FIG. This illustration shows how much separator volume is necessary to accommodate the effective separation area.
  • Small trap volumes are desirable in cell cultures to avoid residence times outside the cell culture supplied fermentation space to minimize.
  • Very well cut in this comparison from the Schrägkanalabscheider from which are independent of the scale with very high separation surfaces per separator volume greater than 50 1 / m operable.
  • This example illustrates the excellent scalability of these separator systems.
  • the vertical separators significantly more volume is needed to deploy in this horizontal separation surface.
  • a further adaptation (geometry and / or position) of the feed distributors and harvest current collectors could lead to an optimization of the retention levels R.

Abstract

The invention relates to a separator for retaining and recirculating cells in a continuous-flow- or batch-flow-type plastic bag or bottle which can preferably be operated outside of a bioreactor. Additionally, the invention relates to a method for retaining and recirculating cells within or outside of a bioreactor. The invention further relates to a method for producing the separator according to the invention.

Description

Einweg Abscheider zur Rückhaltung und Rückführung von Zellen  Disposable separator for the retention and return of cells
Die Erfindung betrifft einen Einweg Abscheider zur Rückhai tung und Rückführung von Zellen in einem kontinuierlich oder absatzweise durchströmten Kunststoffbeutel, der vorzugsweise außerhalb eines Bioreaktors betrieben werden kann. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Rückhaltung und Rückführung von Zellen innerhalb oder außerhalb des erfindungsgemäßen Bioreaktors. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Abscheiders. The invention relates to a disposable separator for Rückhai tion and recycling of cells in a continuously or intermittently flowed through plastic bag, which can be preferably operated outside of a bioreactor. The invention further relates to a method for retaining and returning cells inside or outside the bioreactor according to the invention. Furthermore, the invention relates to a method for producing the separator according to the invention.
Die Züchtung tierischer und pflanzlicher Zellen hat große Bedeutung bei der Herstellung biologisch aktiver Substanzen und pharmazeutisch aktiver Erzeugnisse. Insbesondere die Züchtung von Zellen, welche häufig in einem Nährmedium in freier Suspension durchgeführt wird, ist anspruchsvoll, weil die Zellen im Gegensatz zu Mikroorganismen sehr empfindlich hinsichtlich mechanischer Scherbeanspruchung und unzureichender Versorgung mit Nährstoffen sind. The breeding of animal and plant cells has great importance in the production of biologically active substances and pharmaceutically active products. In particular, the growth of cells, which is often carried out in a nutrient medium in free suspension, is demanding because, unlike microorganisms, the cells are very sensitive to mechanical shear stress and inadequate supply of nutrients.
Meist werden tierische und pflanzliche Zelllinien absatzweise gezüchtet. Dies hat den Nachteil, dass eine optimale Versorgung der Zellen infolge der sich ständig verändernden Substrat-, Produkt- und Biomassekonzentrationen nur schwer zu erreichen ist. Am Ende der Fermentation reichern sich außerdem Nebenprodukte an, z.B. Bestandteile abgestorbener Zel len, die meist unter großem Aufwand bei der späteren Aufarbeitung entfernt werden müssen. Aus den genannten Gründen, insbesondere aber bei der Herstellung instabiler Produkte, die z.B. durch proteolytische Angriffe beschädigt werden können, werden daher kontinuierlich betriebene Bioreaktoren verwendet. Mit kontinuierlichen Bioreaktoren lassen sich hohe Zelldichten und eine damit verbundene hohe Produktivität erreichen, wenn folgende Anforderungen erfüllt sind: Most animal and plant cell lines are bred intermittently. This has the disadvantage that an optimal supply of the cells as a result of constantly changing substrate, product and biomass concentrations is difficult to achieve. By-products also accumulate at the end of the fermentation, e.g. Components of dead Zel len, which usually have to be removed at great expense in the subsequent workup. For the reasons mentioned, but especially in the production of unstable products, e.g. can be damaged by proteolytic attacks, therefore, continuously operated bioreactors are used. Continuous bioreactors can achieve high cell densities and high productivity with the following requirements:
• eine ausreichende und scherarme Versorgung der Zellen mit Substraten, insbesondere dem gelöstem Sauerstoff, Sufficient and low-shear supply of the cells with substrates, in particular the dissolved oxygen,
• eine ausreichende Entsorgung des bei der Veratmung entstehenden Kohlendioxids, · ein effektives, scherarmes, verstop fungs sicheres Zellrückhaltesystem /um Aufbau hoher• adequate disposal of the carbon dioxide produced during respiration, · an effective, low-shear, clog-resistant cell retention system / for building up
Zellkonzentrationen, Cell concentrations,
» die Langzeitstabilität (Sterilität, Hydrodynamik) des Bioreaktors und Rückhaltesystems. »The long-term stability (sterility, hydrodynamics) of the bioreactor and restraint system.
Neben der kontinuierlichen F ahrw eis e kann ein B iore aktor mit einem e ffizi enten Zellrückhaltesystem z.B. auch zur Anzucht von Vorkulturen mit besonders hohen Zelldichten verwendet werden. Man verwendet dann das Zellrückhaltesystem auf diskontinuierliche Weise im Repeated-Batch- -Modus, um Zellkulturüberstand nahezu frei von Biomasse abzuziehen. Danach kann der Vorkulturreaktor wieder mit frischem Nährmedium aufgefüllt werden, um die Kultur auf diese Weise zu höheren Zell dichten zu bringen als bei einfachem absatzweisen Betrieb. In addition to continuous feeding, a Bioreanactor with an e ffi cient cell retention system can also be used to grow pre-cultures with particularly high cell densities. One then uses the cell restraint system in a discontinuous manner Repeated-batch mode to remove cell culture supernatant almost free of biomass. Thereafter, the preculture reactor can be refilled with fresh nutrient medium to bring the culture in this way to higher cell densities than in simple batchwise operation.
Damit eine hohe Zelldichte (> 20 Millionen lebende Zellen pro Milliliter) in einem kontinuierlich betriebenen Bioreaktor erreicht werden kann, ist eine effiziente Rückhaltung der Zellen notwendig. Der erforderliche Rückhaltegrad hängt dabei von der Wachstumsrate der Zellen und der Perfusionsrate ql V (Mediendurchsatz q pro Bioreaktorvolumen V) ab. In order to achieve a high cell density (> 20 million living cells per milliliter) in a continuously operated bioreactor, an efficient retention of the cells is necessary. The required degree of retention depends on the growth rate of the cells and the perfusion rate ql V (media throughput q per bioreactor volume V).
In der Vergangenheit wurden unterschiedliche Zellrückhaltesysteme für kontinuierlich betriebene Bioreaktoren vorgeschlagen, welche zumeist außerhalb des Bioreaktors angeordnet werden. Grund hierfür ist die leichte Zugänglichkeit des Z ellrückhalt es yst ems zu Wartungs- und Reinigungszwecken. In the past, different cell retention systems have been proposed for continuously operated bioreactors, which are usually located outside the bioreactor. The reason for this is the easy accessibility of the Z ellrückhalt it yst ems for maintenance and cleaning purposes.
Um Schädigungen der Zellen insbesondere aufgrund unzureichender Sauerstoffversorgung und Kohlendioxidentsorgung außerhalb des Bioreaktors sowie eine Wirkstoffdegradation durch enzymatische Angriffe so klein wie möglich zu halten, sind Zellrückhaltesysteme mit kleinen Arbeits volumina und damit verbundenen kurzen Verweilzeiten der Zellen wünschenswert. In order to minimize damage to the cells, in particular due to insufficient oxygen supply and carbon dioxide disposal outside the bioreactor and drug degradation by enzymatic attacks as small as possible, cell retention systems with small working volumes and associated short residence times of the cells are desirable.
Neben Membranfiltern, Apparaten, die nach dem Prinzip der Querstromfiltration mit feststehenden und beweglichen Membranen arbeiten, kommen im Stand der Technik spezielle Zentrifugen und Schwerkraftabscheider zum Einsatz. In addition to membrane filters, apparatuses that work on the principle of cross-flow filtration with fixed and movable membranes, special centrifuges and gravity separators are used in the prior art.
I m F all d er Zellrückhaltung mit I ! i 1 fe von M embran fi l tern werden Ablagerungen bzw. Verschmutzungen beobachtet, die einen zuverlässigen und wartungsfreien Langzeitbetrieb verhindern können. Die Ablagerungen können reduziert werden, wenn die Membranflächen hinreichend schnell überströmt werden. Dies kann in stationärem oder oszillierendem Betrieb erreicht werden. Ein Beispiel für ein oszillierend überströmtes Membransystem ist das Alternating Tangential Flow (ATF) System der Firma Refine Technologies Inc.). Die schnelle Üb er Strömung der Membranflächen läuft jedoch der Grundvor aus s etzung an eine scherarme Zellkultivierung zuwider. In the case of all cell restraint with I! Deposits or soiling are observed, which can prevent reliable and maintenance-free long-term operation. The deposits can be reduced if the membrane surfaces are overflowed with sufficient speed. This can be achieved in stationary or oscillating operation. An example of an oscillating overflowed membrane system is the Alternating Tangential Flow (ATF) system from Refine Technologies Inc.). The rapid overflow of the membrane surfaces, however, runs counter to the basic precondition for low-shear cell cultivation.
Scherarme Zentrifugen zur Abscheidung von Zellen im Zentri ugal eld arbeiten nur über wenige Wochen ohne Wartungs aufwand und machen einen Austausch der Zentrifugenelementen erforderlich. Hiermit vergrößert sich das Risiko von Kontaminationen. Die bei der Züchtung von Zellen überwiegend verwendeten Schwerkraftabscheider sind Ab setzbehält er und Schrägkanalabscheider. Verglichen mit einfachen Absetzbehältern haben die Schrägkanalabscheider in großen Maßstäben den Vorteil eines beträchtlich geringeren Volumens in Verhältnis zur Abscheidefläche. Eine Veröffentlichung (I lenzler. H.-J., Chemie-Technik, 1, 1992, 3) beschreibt die Zellrückhaltung in Schrägkanalabscheidern, welche im Gegenstrom, Kreuzstrom und Gleichstrom betrieben werden können. Der durchströmte Kanalquerschnitt kann mit Platten oder Rohren versehen sein. Die Patentschriften US 5,817,505 und EP 0 699 101 B 1 beanspruchen den Einsatz von Schrägkanalabscheidern zur Rückhaltung von Zellen in Gegenstromabscheidern. In WO2003020919 A2 werden unter anderem Gegen- und Kreuzstromabscheider, sowie Kombinationen mit verschiedenen Vorabscheidern (z.B. Hydrozyklonen) für die Rückhaltung von Zeilen beschrieben. Low-shear centrifuge centrifuge centrifuges work in the centrifuge for only a few weeks without requiring any maintenance and require replacement of the centrifuge elements. This increases the risk of contamination. The predominantly used in the cultivation of cells gravitational separator are from Setzbehält him and Schrägkanalabscheider. Compared with simple settling tanks, the slanted channel separators have the advantage of a considerably smaller volume in large scales Relationship to the separation area. A publication (I lenzler H.-J., Chemie-Technik, 1, 1992, 3) describes the cell retention in inclined channel separators, which can be operated in countercurrent, crossflow and direct current. The flow-through channel cross section may be provided with plates or pipes. US Pat. Nos. 5,817,505 and EP 0 699 101 B1 claim the use of inclined channel separators for the retention of cells in countercurrent separators. In WO2003020919 A2, inter alia countercurrent and cross-flow, and combinations with different pre-separators (eg hydrocyclones) are described for the retention of lines.
Die Schrägkanalabscheider werden über einen externen Kreislauf an den Bioreaktor angeschlossen. Hierzu sind Schlauchleitungen und Pumpen erforderlich. Um die Stoffwechs elaktivität und das Anbacken von Zellen in einem Schwerkraftabscheider zu vermindern, wird das Herunterkühlen der Zellkulturb rüh e auf ihrem W e g zum Schwerkraftabscheider vorgeschlagen. Eine reduzierte Stoffwechs elaktivit ät bei niedriger Temperatur ist bei längerem Aufenthalt der Zellen außerhalb des Bioreaktors sicherlich von Vorteil. WO2009152990(A2) beschreibt ein Zellrückhaltesystem zur Rückhaltung und Rückführung von Zellen in einem durchströmten Gefäß umfassend eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Kanälen, wobei die Kanäle einen stehenden Hohlzylinder bilden und gegenüber der Längsachse des Hohlzylinders um einen Winkel ß zwischen 10° und 60°, geneigt sind. Das durchströmte Gefäß kann ein Bioreaktor oder ein mit einem Bioreaktor verbundenes Gefäß zur Z ellrückhaltung und rückführung sein. Die Kanäle sind am unteren Ende geöffnet. Am oberen Ende führen sie in einen gemeinsamen Ringraum, der über mindestens eine Leitung verfügt, über die ein Erntestrom aus dem Gefäß befördert werden kann. In den Kanälen erfolgt die Separation von Zellen und Zellkulturlösung. Durch die kontinuierliche Entnahme des Erntestroms aus dem Bioreaktor werden Zellkulturlösung und Zellen in die Kanäle eingesaugt. Die Zellen sedimentieren innerhalb der schräg angeordneten Kanäle und rutschen wie in klassischen Schrägkanalabscheidern im Gegenstrom zum zufließenden Erntestrom wieder aus den Kanälen heraus und verbleiben damit im Gefäß. Die von den Zellen getrennte Zellkulturlösung wird durch die Kanäle in den Ringraum oberhalb der Kanäle und schließlich aus dem Gefäß befördert. The inclined channel separators are connected to the bioreactor via an external circuit. For this purpose hoses and pumps are required. In order to reduce the metabolic activity and the caking of cells in a gravity separator, it is proposed to cool the cell culture broth on its way to the gravity separator. A reduced metabolism at low temperature is certainly an advantage if the cells are kept outside the bioreactor for a longer period of time. WO2009152990 (A2) describes a cell retention system for retaining and returning cells in a flow-through vessel comprising a plurality of side-by-side channels, said channels forming a stationary hollow cylinder and inclined with respect to the longitudinal axis of the hollow cylinder by an angle ß between 10 ° and 60 ° are. The vessel through which it flows may be a bioreactor or a vessel connected to a bioreactor for cell retention and recycling. The channels are open at the bottom. At the top they lead into a common annulus, which has at least one line through which a crop stream can be transported out of the vessel. In the channels, the separation of cells and cell culture solution takes place. By continuously removing the harvest stream from the bioreactor, cell culture solution and cells are drawn into the channels. The cells sediment within the obliquely arranged channels and slide out of the channels as in conventional inclined channel separators in countercurrent to the incoming crop stream and thus remain in the vessel. The cell culture solution separated from the cells is transported through the channels into the annulus above the channels and finally out of the vessel.
Bei der stark regulierten pharmazeutischen Produktion entfällt ein großer zeitlicher, technischer und personeller Aufwand auf die Bereitstellung gereinigter und sterilisierter Bioreaktoren und Bioreaktorelemente wie z. B. Zellrückhaltesysteme. Um Kreuzkontaminationen bei einem Produktwechsel in einer Multi-Purpose-Anlage oder zwischen zwei Produktchargen sicher zu vermeiden, wird außer der Reinigung eine sehr aufwendige Reinigungsvalidierung benötigt, welche bei einer Prozessadaption ggf. wiederholt werden muss. Zur Reinigung und Sterilisation konventioneller Batch, Fed-Batch oder P er Iiis i ons Ter m ent er aus Edelstahl kommt in der Regel die Clean-in-Place (CIP)-Technik in Kombination mit der Steam-in-Place ( SIP )-Technik in sog. fest verrohrten Anlagen zum Einsatz. Um bei kontinuierlicher Prozessführung eine ausreichende Langzeitsterilität zu gewährleisten, wird auch die Autoklavier-Technik genutzt, die allerdings einen umständlichen Transport der Reaktoren oder Reaktorelemente zum Autoklaven erfordert und nur in vergleichsweise kleinen Reaktormaßstäben anwendbar ist. Die Gefahr der Kontamination ist besonders kritisch bei Verwendung von alternden Verschleißteilen, z.B. gedichteten Rühr erwell en, unsachgemäßer Sterilisation oder Anlagentransport, der Inbetriebnahme bzw. dem Verbinden von Anschlussleitungen nach Autoklavieren und der regelmäßigen Probeentnahme. Bei im Batch- oder Fed-Batch-Modus genutzten CIP/SIP -Anlagen kann der durch die Bereitstellungsprozeduren bedingte Nutzungsausfall eines Reaktors insbesondere bei häufigem Produktwechsel infolge der kurzen Nutzungsperioden in der Größenordnung der Reaktorverfügbarkeit liegen. In the highly regulated pharmaceutical production eliminates a great deal of time, technical and human resources on the provision of purified and sterilized bioreactors and bioreactor elements such. B. cell retention systems. In order to reliably avoid cross-contamination during a product change in a multi-purpose system or between two product batches, apart from cleaning, a very expensive cleaning validation is required, which may need to be repeated during a process adaptation. For cleaning and sterilization Conventional batch, fed-batch or premium stainless steel components are usually combined with Clean-in-Place (CIP) technology in combination with the Steam-in-Place (SIP) technology. permanently piped systems are used. In order to ensure a sufficient long-term sterility in continuous process control, the autoclaving technique is used, however, requires a cumbersome transport of reactors or reactor elements to the autoclave and is applicable only in relatively small reactor scale. The risk of contamination is particularly critical when using aging wear parts, such as sealed stirring, improper sterilization or system transport, commissioning or connecting connecting lines after autoclaving and regular sampling. In CIP / SIP plants used in batch or fed batch mode, the downtime of a reactor due to the provisioning procedures may be on the order of reactor availability, especially with frequent product changes due to the short usage periods.
Um der Forderung an ein schnelles und flexibles Neubeschicken der Produktionsanlage unter Wahrung maximaler Sauberkeit und Sterilität gerecht zu werden, erfreuen sich auf dem Markt Konzepte für Einweg-Reaktoren eines ständig wachsenden Interesses. In order to meet the demand for a fast and flexible new shipment of the production plant while maintaining maximum cleanliness and sterility, concepts for disposable reactors of ever increasing interest are enjoying the market.
Es stellt sich damit ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe, eine effiziente Methode zur Rückhaltung und Rückführung von tierischen, insbesondere humanen, und pflanzlichen Zellen in einem kontinuierlich oder absatzweise betriebenen Verfahren bereitzustellen, die de r Empfindlichkeit der Zellen hinsichtlich mechanischer Scherbeanspruchung und der ausreichenden Versorgung der Zellen mit Nährstoffen Rechnung trägt, die bis in sehr große Maßstäbe skalierbar ist, die den wartungs-, reinigungs- und sterilitätstechnischen Anforderungen der pharmazeutischen Industrie gerecht wird, deren Verwendung die Komplexität und das Fehlerrisiko erniedrigt, und die bei minimalem Ressourceneinsatz eine ökonomisch und ökologisch optimale Nutzung (Herstellung und Entsorgung) als Einwegsysteme ermöglicht. The object of the prior art is thus to provide an efficient method for the retention and recycling of animal, in particular human, and plant cells in a continuous or batch process, the sensitivity of the cells with respect to mechanical shear stress and sufficient supply Taking into account cells that are scalable to very large scales, meeting the maintenance, cleaning and sterilization requirements of the pharmaceutical industry, whose use reduces complexity and risk of error, and which are economical and ecological with minimal resource use optimal use (production and disposal) as disposable systems.
Die oben genannte Aufgabe wurde durch einen Einweg-Zellenabscheider zur Rückhaltung und Rückführung von Zellen aus einem Bioreaktorgemisch gelöst, umfassend einen durchströmbaren, sterilisierbaren nach dem Stand der Technik z.B. bevorzugt gamma-bestr ahlbaren, autoklavi erbaren oder chemisch sterilisierbaren Kunststoffb eutel oder eine entsprechend behandelbare Kunststoffflasche mit folgenden Einbauten: The above object has been achieved by a disposable cell separator for retaining and returning cells from a bioreactor mixture comprising a flow-through, sterilizable prior art e.g. preferably gamma-irradiated, autoclavable or chemically sterilizable plastic bag or a suitably treatable plastic bottle with the following internals:
Im oberen Bereich des Kunststoffbeutels oder der Kunststofffiasche ein oder mehreren Durchführungen/Einbauten (80) zum Abziehen eines von den Zellen getrennten Erntestromes (70) (=Harvest) aus einem Erntestromsammelb er eich 56  In the upper portion of the plastic bag or plastic bag, one or more feedthroughs (80) for withdrawing a crop stream (70) (= harvest) separated from the cells from a crop stream collector 56
im oberen Segment eines mittleren Bereiches des Kunststoffb eutels einen Abscheidebereich umfassend eine Abscheidefläche (500) oder ein die Abscheide fläche enthaltendes Lamellenpaket (1), das während des Betriebs mit einem Winkel (10 = ß) von 0° bis 80° zur Horizontalen geneigt ist, in the upper segment of a central region of the Kunststoffb eutels a deposition area comprising a Abscheidefläche (500) or a the separation surface containing disc pack (1), which is inclined during operation at an angle (10 = ß) of 0 ° to 80 ° to the horizontal,
im unteren Segment des mittleren Bereiches des Kunststoffbeutels oder der Kunststoffflasche eine oder mehrere Durchführungen oder Einbauten (84), optional mit horizontalen Verteiler (85), zur gleichmäßigen horizontalen Strömungsverteilung der in the lower segment of the middle region of the plastic bag or plastic bottle, one or more feedthroughs or internals (84), optionally with horizontal distributors (85), for uniform horizontal flow distribution
Zellkulturlösung (=Feed) (74) über eine Einleitfläche (510), Cell culture solution (= feed) (74) via an introduction surface (510),
Im unteren Bereich des Kunststoffb eutels oder der Kunststoffflasche einen unten konisch verjüngten Feststoffsammelbereich (57) zum Sammeln der Zellen mit Hilfe der Schwerkraft. Üblicherweise weist der Feststoffsammelbereich (57) eine oder mehrere Durchführungen (89) oder Einbauten (88) zum Abziehen der Zellen auf.  In the lower part of the plastic bag or the plastic bottle, a bottom-conically tapered solid collecting area (57) for collecting the cells by gravity. Typically, the solids collection area (57) has one or more feedthroughs (89) or internals (88) for withdrawing the cells.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein Feststoffabscheider zur Rückhaltung von Feststoffen aus einem Reaktorgemisch, umfassend einen durchströmten sterilisierbarenKunststoffbeutel oder Kunststoffflasche und innerhalb des Kunststoffbeutels oder der Kunststoffflasche: The invention therefore provides a solids separator for retaining solids from a reactor mixture comprising a sterilizable plastic bag or plastic bottle through which flows and within the plastic bag or the plastic bottle:
im oberen Bereich ein oder mehreren Durchführungen/Einbauten (80) zum Abziehen eines von den Feststoffen getrennten Erntestrom (70) aus einem Erntestroms ammel b er eich (56), im oberen Segment eines mittleren Bereiches einen Abscheidebereich (1, 501) mit einer Abscheidefläche, die während des Betriebs mit einen Winkel (10 = /?)von 0° bis 80° zur Horizontale geneigt ist,  in the upper region one or more bushings / internals (80) for removing a separated from the solids crop stream (70) from a harvesting ammel b er oak (56), in the upper segment of a central region a separation area (1, 501) with a Abscheidefläche , which is tilted during operation at an angle (10 = /?) from 0 ° to 80 ° to the horizontal,
- im unteren Segment des mittleren Bereiches eine oder mehrere Durchführungen oder - In the lower segment of the central area one or more bushings or
Einbauten (84), optional mit horizontalen Verteiler (85), zur gleichmäßigen horizontalen Strömungsverteilung des Reaktorgemisches (74), Internals (84), optionally with horizontal distributor (85), for uniform horizontal flow distribution of the reactor mixture (74),
I m unteren Bereich ein nach unten, üblicherweise konisch oder pyramidal, verjüngten Feststoffsammelbereich (57) /um Sammeln der Feststoffe mit Hilfe der Schwerkraft.  In the lower part, a downwards, usually conical or pyramidal, tapered solid collecting area (57) / to collect the solids by means of gravity.
Üblicherweise weist der Feststoffsammelbereich (57) eine oder mehrere Durchführung (89) oder Einbauten (88) /um Abziehen der Feststoffe auf. Hiermit können die Feststoffe bei Bedarf in den Reaktor rückgeführt werden. Bevorzugt weist der nach unten verjüngten Feststoffsammelbereich einen Winkel 58, 59 von 10° bis 60° gegen die Vertikale auf, wobei die Winkel 58 und 59 einzeln auswählbar sind. Typically, the solids collection area (57) has one or more conduits (89) or internals (88) / to remove the solids. This allows the solids to be recycled to the reactor as needed. Preferably, the downwardly tapered solids collection area has an angle 58, 59 of 10 ° to 60 ° to the vertical, with angles 58 and 59 being individually selectable.
Die Form des Erntestromsammelbereichs 56 kann beliebig insb. flach oder nach oben verjüngt sein. The shape of the crop stream collecting area 56 may be tapered, in particular, flat or upwardly.
Üblicherweise wird der Kunststoffbeutel oder die Kunststoffflasche aus einem ein- oder mehrlagigen durchsichtigen Polymermaterial ausgeführt, dass einen Einblick in die Vorrichtung während des Betriebs ermöglicht. Das Polymermaterial des Kunststoffbeutels gestattet bei üblichen geringen Filmdicken von s < 1 mm Apparate mit einem vergleichsweise kleinem Masseanteil. Es ist kostengünstig zu beschaffen und zu verarbeiten, was sich sehr gut für den Aufbau von Einwegsystemen eignet. Die Entsorgung der gebrauchten Abscheider und die Verwendung eines neuen Einwegabscheiders sind damit wirtschaftlicher als die Reinigung von gebrauchten Abs cheidevorrichtungen, insbesondere da bei der Verwendung von Einweg- Abscheidern eine teure Reinigung mit Wasser für Injektionen (Water for Injections, WFI) und die zeitaufwändige Reinigungs validierung entfällt. Der erfindungsgemäße Abscheider ist vorzugsweise für die Verbindung mit dem Bioreaktorsystem durch Schlauchleitungen mit entsprechenden steril kuppelbaren Verbindungselemente und Filterelementen geeignet assembliert und steril verpackt. Usually, the plastic bag or the plastic bottle is made of a single or multi-layered transparent polymer material that allows an insight into the device during operation. The polymer material of the plastic bag allows for conventional low film thicknesses of s <1 mm apparatuses with a relatively small mass fraction. It is inexpensive to procure and process, which is very well suited for the construction of disposable systems. The disposal of the used separators and the use of a new disposable separator are thus more economical than the cleaning of used Abs eid devices, especially since the use of disposable separators an expensive cleaning with water for injections (Water for Injections, WFI) and the time-consuming cleaning validation eliminated. The separator according to the invention is preferably suitably assembled and packaged in a sterile manner for connection to the bioreactor system by means of hose lines with corresponding, sterile, coupleable connecting elements and filter elements.
Als Materialien für den Kunststoffbeutel eignen sich insbesondere die in der Patentschrift US 6,186,932 B l in den Spalten 2 und 3 tür die dort genannten Transportbeutel (sachets) verwendeten Materialien und Materialkombinationen. Auch die dort aufgeführten Wandstärken lassen sich auf die erfindungsgemäße Abs cheidevorrichtung übertragen. In einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Wände des Kunststoffbeutels aus einem dem Fachmann bekannten Folienverbundmaterial aus zwei oder mehreren Schichten (Laminat oder Co- Extrudat), um die Eigenschaften des Kunststoffbeutels hinsichtlich Entfaltungs verh alten, Dehnungsverhalten, Gasdiffusion, Stabilität, Prozessverträglichkeit (minimale Adsorption von Produkten und Zellen) und Schweißbarkeit zu verbessern. Der erfindungsgemäße Feststoff abscheider mit Kunst Stoffbeutel aus Polymerfolien kann beispielsweise nach dem in US 6,186,932 B 1 beschriebenen Verfahren hergestellt werden, wobei die Schweißnähte angepasst werden müssen. Ausfuhrungsbeispiele für die Herstellung von bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung sind weiter unten besehrieben. Suitable materials for the plastic bag are in particular the materials and material combinations used in the patent US Pat. No. 6,186,932 B1 in the columns 2 and 3 for the transport bags (sachets) mentioned there. The wall thicknesses listed there can also be transferred to the inventive Abs cheidevorrichtung. In a preferred embodiment, the walls of the plastic bag made of a known to those skilled composite film material of two or more layers (laminate or co-extrudate), the properties of the plastic bag in terms of unfolding behaved, expansion behavior, gas diffusion, stability, process compatibility (minimal adsorption of products and cells) and weldability. The solids separator according to the invention with plastic bags made of polymer films can be produced, for example, by the method described in US Pat. No. 6,186,932 B 1, wherein the weld seams have to be adapted. Exemplary embodiments for the production of preferred embodiments of the separating device according to the invention are described below.
Durchführungen werden üblicherweise aus demselben Material hergestellt, aus dem auch d ie produktberührte Folie besteht, um mit dieser eine steril- und fe stigkeit stechni s ch einwandfreie Verschweißung zu ermöglichen. Bevorzugtes produktberührtes Filmmaterial ist Polyethylen verschiedener dem Fachmann bekannter Vernetzungsgrade. Als Auß enmantelfoli en kommen je nach Anwendung und Prozessanforderung verschiedene dem Fachmann bekannte Materialien mit einem gegenüber der Innenfolie vergrößerten Schmelzpunkt für den Einsatz von thermischen Schweißverfahren und/oder besseren Festigkeits- und/ oder Diffusionseigenschaften /um Einsatz. Feedthroughs are usually made of the same material as that of the product-contacted foil, in order to enable perfect sterility and toughness. Preferred product-contacted film material is polyethylene of various degrees of crosslinking known to the person skilled in the art. Depending on the application and process requirement, different materials known to the person skilled in the art are used as outer jacket foils with a melting point which is increased in relation to the inner foil for the use of thermal welding processes and / or better strength and / or diffusion properties.
Üblicherweise sind die Einbauten 80, 88 und 84 eingeschweißte Durchführungen, an die Leitungen, vorzugsweise Schläuche zur Verbindung mit dem Bioreaktor oder anderen externen Anlagen, angeschlossen werden können. Alternativ können die Durchführungen für das Hindurchtreten tler Anschlussleitungen in eine oder mehrere Anschlussplatt e(n), Deckel oder Stopfen eingebracht werden. Usually, the internals 80, 88 and 84 are welded-through bushings, to the lines, preferably hoses for connection to the bioreactor or other external equipment, can be connected. Alternatively, the bushings for the Passing through the connecting lines in one or more terminal plate e (s), cover or plug are introduced.
In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abscheiders befindet sich im oberen Bereich an der Wand des Kunststoffbeutels (Tetraeder) oder an einer Ecke (Würfel) eine oder mehrere Anschlussplatten 90, vorzugsweise eine, di e auch ein Deckel sein kann, die d ie Durchführungen für das Hindurchtreten der Anschlussleitungen enthält und im Berei ch des Anschlusses eine Halterung des Abscheiders ermöglicht. Sie wird üblicherweise bei der Montage mit dem Gehäuse des Abscheiders verbunden. In a particular embodiment of the separator according to the invention is located in the upper region on the wall of the plastic bag (tetrahedron) or at a corner (cube) one or more connection plates 90, preferably one, which may also be a lid, the d the bushings for the Passing through the connecting lines contains and in preparation of the connection allows a holder of the separator. It is usually connected during assembly with the housing of the separator.
Alternativ kann am Ende des verjüngten Feststoffsammelbereichs 57 an einem Hals ein Deckel oder ein Stopfen 220 eingebracht werden. Deckel oder Stopfen umfassen in dieser Ausführungsform die Durchführungen für das I lindurchtreten der Anschlussleitungen. Alternatively, a lid or plug 220 may be inserted at the end of the tapered solids collection area 57 at a throat. Lids or plugs in this embodiment comprise the passages for the passage of the leads.
Das Abziehen der Feststoffe aus dem Feststoffsammelbereich 57 erfolgt üblicherweise über eine oder mehrere Durchführungen bzw. Einbauten 88 in der Nähe der unteren Spitze des Abscheiders. Der Einbau 88 ist üblicherweise mit dem Bioreaktor verbunden, in den die eingesammelten Zellen durch das Druckgefäile oder durch Pumpen zurückgeführt werden. Vorzugsweise wird der Einbau 88 zum zentralen, vertikalen Absaugen der Feststoffe verwendet. Dies vereinfacht die Herstellung und das Platzieren des Abscheiders in seinem Behälter tür den Betrieb. Auch kann der Abzug auch über eine in die Spitze des Abscheiders eingeschweißte Durchführung oder durch eine in einem Deckel oder Stopfen eingebrachte Durchführung erfolgen. In einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht der Abscheidebereich aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Kanälen in einem Lamellenpaket 1, vorzugsweise hergestellt aus mehreren aufeinander gestapelten Stegplatten, die die Kanäle des Lamellenpakets 1 bilden. Bevorzugt werden Kunststoffplatten verwendet. Die Kanäle sind am unteren Ende und am oberen Ende geöffnet. Am unteren Ende lühren die Kanäle zu der Einleitfläche über dem gemeinsamen nach unten, insb. konisch oder pyramidal, verjüngten Feststoffsammelbereich 57. Am oberen Ende lühren sie zu einem gemeinsamen Emtestromsammelbereich 56, der mindestens eine Durch tührung 80 verfügt, durch die der Erntestrom aus dem Gefäß befördert werden kann. The removal of the solids from the solids collection region 57 is usually via one or more feedthroughs 88 near the lower tip of the separator. The assembly 88 is usually connected to the bioreactor into which the collected cells are returned through the pressure vessel or by pumping. Preferably, the insert 88 is used for central vertical suction of the solids. This simplifies the manufacture and placement of the separator in its container door operation. Also, the trigger can also be done via a welded into the top of the separator implementation or by an introduced in a lid or plug implementation. In a first embodiment of the present invention, the separation region consists of a plurality of side-by-side channels in a disk set 1, preferably made of a plurality of stacked web plates, which form the channels of the disk set 1. Preferably, plastic plates are used. The channels are open at the bottom and at the top. At the lower end, the channels lead to the inlet surface above the common downwardly, esp. Conical or pyramidal, tapered solids collection area 57. At the top they lead to a common Emtestromsammelbereich 56, which has at least one through 80, through which the crop from the Vessel can be transported.
In den Kanälen erfolgt die Separation von Zellen und Z ellkulturlö sung . Durch die kontinuierliche Entnahme des Erntestroms aus dem Bioreaktor werden Zellkulturlösung und Zellen in die Kanäle eingesaugt. Im unteren Segment des mittleren B ereiches des Kunststoffbeutels oder der Kunststoffflasche werden eine oder mehrere Durchführungen oder Einbauten 84 zur gleichmäßigen horizontalen Strömungsverteilung des Reaktorgemis ches 74 eingebracht. Es wird eine gleichmäßige horizontalen Strömungsverteilung der Zellkulturlösung (=Feed) 74 über eine Einleitfläche 5 10 angestrebt. Üblicherweise wird je nach Breite des Lamellenpakets eine bis vier Durchführungen mit geraden Ports auf gleicher Höhe im Wand Kunststoffbeutel oder der Kunststoffflasche eingebracht. Je nach Höhe und Abstand zwischen solche Durchführungen können horizontale Verteiler 85 als Einbauten vorteilhaft sein. The separation of cells and cell culture solution takes place in the channels. By continuously removing the harvest stream from the bioreactor, cell culture solution and cells are drawn into the channels. In the lower segment of the middle region of the plastic bag or plastic bottle, one or more feedthroughs or internals 84 are introduced for uniform horizontal flow distribution of the reactor mixture 74. A uniform horizontal flow distribution of the cell culture solution (= feed) 74 via an inlet surface 5 10 is sought. Usually, depending on the width of the disk pack one to four Feedthroughs with straight ports at the same height in the wall plastic bag or the plastic bottle introduced. Depending on the height and distance between such bushings, horizontal manifolds 85 may be advantageous as internals.
Die Zellen sedimentieren innerhalb der schräg angeordneten Kanäle, rutschen wie in klassischen Schrägkanalabscheidern im Gegenstrom /um zufließenden Erntestrom wieder aus den Kanälen heraus und sammeln sich in dem konisch verjüngten Feststoffsammelbereich 57. Üblicherweise verfügt der Feststoffsammelbereich 57 über einen oder mehreren Durchführungen/Einbauten 88/89, verbunden mit dem Bioreaktor zur Absaugung der eingesammelten Zellen und Rückführung in den Bioreaktor. Die Kanäle des Lamellenpakets I können einen eckigen, elliptischen, runden oder halbrunden Querschnitt haben (Fig 4). The cells sediment within the slanted channels, slip back out of the channels as in conventional slant channel separators in countercurrent crop flow, and accumulate in the conically tapered solids collection area 57. Typically, the solids collection area 57 has one or more bushings / internals 88/89 connected to the bioreactor for the suction of the collected cells and return to the bioreactor. The channels of the disk set I can have a polygonal, elliptical, round or semicircular cross section (FIG. 4).
Die Dimensionierung der Kanäle (Anzahl, Durchmesser, Länge) hängt jeweils von der Art der zurückzuhaltenden Zellen, der Größe des Bioreaktors und dem Durchsatz ab. The dimensioning of the channels (number, diameter, length) depends on the type of cells to be retained, the size of the bioreactor and the throughput.
Die Kanalbreite d liegt bevorzugt bei d> \ mm, um eine Verstopfung der Kanäle zu verhindern, in einer bevorzugten Ausführungsform werden Kanäle mit einer Kanalbreite von 3 mm bis 100 mm. bevorzugt von 4 mm bis 20 mm. besonders bevorzugt von 5 -7 mm eingesetzt, um einerseits Verblockungszustände sicher zu vermeiden, andererseits aber das die Raum-Zeit-Ausbeute mindernde Volumenverhältnis von Abscheider- und Bioreaktorraum möglichst gering zu halten. The channel width d is preferably d> \ mm to prevent clogging of the channels, in a preferred embodiment, channels having a channel width of 3 mm to 100 mm. preferably from 4 mm to 20 mm. particularly preferably used of 5 -7 mm, on the one hand to reliably avoid blocking states, but on the other hand to keep the space-time yield-reducing volume ratio of separator and bioreactor space as low as possible.
Die erforderliche Abscheidefläche Aerf ergibt sich aus der Sedimentationsgeschwindigkeit ws, der Perfusionsrate qlV (Mediendurchsatz q pro Bioreaktorvolumen V) und dem Bioreaktorvolumen nach Gl. I . Ein Wirkungsgrad η berücksichtigt die Leistungsminderung bzw. Leistungsabweichung von S ehr ägkanalab s cheidern gegenüber Vertikalabscheidern (Gl. 2). The required separation area A er f results from the sedimentation rate ws, the perfusion rate qlV (medium throughput q per bioreactor volume V) and the bioreactor volume according to Eq. I. An efficiency η takes into account the power reduction or performance deviation of dual channel sensors compared to vertical separators (equation 2).
Die theoretische Abscheide fläche A,h bei rechteckigen und zylindrischen Querschnitten kann nach in der Literatur (H.-J. Binder. Sedimentation aus Ein- und Mehrkornsuspensionen in schräg stehenden, laminar durchströmten Kreis- und Rechteckrohren, Dissertation Berlin, 1980) veröffentlichen Ansätzen aus den Gin. 3 und 4 näherungsweise bestimmt werden: The theoretical separation area A, h for rectangular and cylindrical cross-sections can be published in the literature (H.-J. Binder, Sedimentation of single- and multi-grain suspensions in inclined, laminar flow-through circular and rectangular tubes, Dissertation Berlin, 1980) the gin. 3 and 4 are approximated:
Perfusionsrate■ VPerfusion rate ■ V
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0002
Rechieck: Ath ~ Z · sin( 3) · J · L (Gl. 3)
Figure imgf000010_0002
Rechieck: A th ~ Z * sin (3) · J · L (Eq. 3)
3 - π 3 - π
Zylinder; At ■Z - s i nß) - d - L (Gl. 4) Cylinder; A t ■ Z - si nss) - d - L (Eq. 4)
16  16
I Ii erb ei sind 7. die Anzahl der Kanäle, ß der Winkel, um den die Kanäle gegenüber der Richtung der Schwerkraft gekippt sind, d der Innendurchmesser und L die Länge der Kanäle, π ist die Kreiszahl (π = 3,14159...). The number of channels, the angle at which the channels are tilted with respect to the direction of gravity, d is the inside diameter and L is the length of the channels, π is the circle number (π = 3.14159). .).
Bei der Dimensionierung der Kanallänge ist die Einhaltung laminarer Strömungsbedingungen (Reynolds-Zahl Re < 2300) zu berücksichtigen. Die Kanallänge L richtet sich nach der Länge der zur Verfügung stehenden Beutelinnenabmessung (= Länge des Beutels LK). Die zu realisierende Länge LK des Beutels richtet sich nach dem in dem Kunststoffbeutel zu realisierenden Füllständen und nach den im Kunststoffbeutel zu realisierenden hydrostatischen Drück en. Zu große hydrostatische Drücke können ggf. an entsprechend dimensionierte, nicht produktberührte und daher wiederverwendbare Einhausungen weitergegeben werden. When dimensioning the channel length, compliance with laminar flow conditions (Reynolds number Re <2300) must be taken into account. The channel length L depends on the length of the available bag inside dimension (= length of the bag LK). The length LK of the bag to be realized depends on the fill levels to be realized in the plastic bag and on the hydrostatic pressures to be realized in the plastic bag. Excessively large hydrostatic pressures may be transmitted to suitably dimensioned, non-product-contact and therefore reusable housings.
Der dynamische Druck an der Erntestromabzugsstelle (=Durchführungen/Einbauten 80) sollte dabei mindestens um das 5- bis 10- fache kleiner sein als der Druckverlust in den Kanälen, um das wirkungsgradmindernde Phänomen der Maldistribution auszuschließen. Ausreichende Druckverluste sind bei Kanallängen ab 0, 1 m als technisch realisierbar anzusehen, während bevorzugt Kanallängen von 0,2 m bis 5 m, besonders bevorzugt Kanallängen von 0,4 m bis 2 m realisiert werden. Üblicherweise beträgt die Kanallängen L 30 % bis 95%, besonders bevorzugt 60% bis 90% der Länge LK des Kunststoffbeutels bzw. Kunststoffflasche. The dynamic pressure at the crop stream discharge point (= feedthroughs / installations 80) should be at least 5 to 10 times smaller than the pressure loss in the channels in order to exclude the efficiency-reducing phenomenon of meal distribution. Sufficient pressure losses can be regarded as technically feasible for channel lengths from 0.1 m, while channel lengths of 0.2 m to 5 m, particularly preferred channel lengths of 0.4 m to 2 m, are preferred. Usually, the channel lengths L 30% to 95%, more preferably 60% to 90% of the length LK of the plastic bag or plastic bottle.
Kurze Kanallängen L können aufgrund der reduzierten Druckverluste zu Verteilungsproblemen führen, was insbesondere bei der Abnahme des Erntestroms aus d e in o b er en Erntestromsammelbereich 56 e i n e Verte i lung s Vorrichtung zur R ed u / i e ru n g d e r Abzugsgeschwindigkeiten erfordern kann. Optional weisen daher die Durchführungen/Einb auten 80 Strömungs in verter 81 für ein vergleichmäßigtes Abziehen des von den Zel len getrennten Erntestroms 70 (=Harvest) aus einem Erntestromsammelbereich 56 auf. Short channel lengths L can lead to distribution problems due to the reduced pressure losses, which may necessitate withdrawal speeds, in particular when the crop stream is removed from the harvested crop collecting area 56 e i n e distribution. Optionally, therefore, the feedthroughs 80 have flow into the manifold 81 for uniform withdrawal of the crop stream 70 (= harvest) separated from the cells from a crop stream collecting area 56.
Der erfindungsgemäße Abscheider kann üblicherweise 1 bis 106 Kanäle umfassen, bevorzugt 10 bis 100.000, besonders bevorzugt 10 bis 10.000. Die Kanäle sind ggf. über eine oder mehrere Stegplatten in einem Lamellenpaket 1 zur Optimierung des Platzbedarfs verteilt. Bevorzugt umfasst das Lamellenpaket 1 von 1 bis 400 Stegplatten, besonders bevorzugt 1 bis 50 Stegplatten. In einer die Erfindung nicht eins ehr änkenden Ausfuhrungsform kann die Stegplatten an eine Stützplatte 30 gebunden sein, die Halt bietet und zur exakten Positionierung mit dem Kunststoffbeutel durch Kleben oder Schweißen verbunden werden kann. Das Breiten- zu Höhenverhältnis des Lamellenpaketes I bestehend aus ein- oder mehrlagigen Stegplatten einschließlich der Stützplatte lässt sich an die Geometrie des Kunststoffbeutels anpassen. The separator according to the invention may usually comprise 1 to 10 6 channels, preferably 10 to 100,000, particularly preferably 10 to 10,000. The channels are possibly distributed over one or more web plates in a disk set 1 to optimize space requirements. Preferably comprises the disk set 1 from 1 to 400 web plates, more preferably 1 to 50 web plates. In one embodiment of the invention, the web plates can be bonded to a support plate 30, which provides support and can be connected to the plastic bag by gluing or welding for exact positioning. The width to height ratio of the disk set I consisting of single or multi-layer web plates including the support plate can be adapted to the geometry of the plastic bag.
In D-Beutel (aus 4 Folienbahnen zusammengeschweißte Beutel ) lassen sich günstiger Weise Lamellenpakete 1 mit quadratischem, zylindrischem rechteckigem oder elliptischem Querschnitt mit einem Höhen- zu - Breiten- Verhältnis H/D von 0,3 < H/D < 1 ,5, bevorzugt 0,6< H/D < 1,2, besonders bevorzugt 0,9 < H/D < 1,0 einsetzen. In D-bags (bags welded together from 4 film webs), lamellae packets 1 with a square, cylindrical rectangular or elliptical cross-section with a height-to-width ratio H / D of 0.3 <H / D <1.5 preferably 0.6 <H / D <1.2, more preferably 0.9 <H / D <1.0 use.
Für die einfacheren, preiswerteren 2 D- Beut el ( aus zwei Folienbahnen zusammengeschweißte Beutel ) eignen sich flache Lamellenpakete mit rechteckigem Querschnitt bei H/D - Verhältnis s en von 0,005 < H/D < !, bevorzugt 0,02 < H/D < 0,6, besonders bevorzugt 0,04 . Für das Verschweißen eines 2D-Beutels bei eingeschobenem Lamellenpacket ist es vorteilhaft einen Midestabstandsverhältnis 0.5- X f I' 2 bevorzugt 1<X/H<1 ,6 zu halten, wobei X die Distanz zwischen dem Lamellenpaket 1 und dem Anfang einer Verjüngung und 1 1 die Dicke des Lamellenpakets ist.Das Lamellenpaket 1 kann aus einer profilierten Platte 340 oder 320 gebildet werden (siehe Figur 4). Eine profilierte Platte weist bevorzugt eine glatte Seite und eine Seite mit einer Folge von Stegen und Rinnen in gleichbleibenden Abständen auf. Kanäle bilden sich bei der Stapelung der Platte in einer oder mehreren Lagen z.B. auf eine Stützplatte 30. Dabei werden die Rinnen zur offenen Seite hin jeweils durch die glatte Seite einer benachbarten Lage bzw. durch die Wand des Stators verschlossen. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit ein Lamellenpaket oder - teilpaket ein- oder mehrlagig zu extrudieren und zu einem Lamellenpaket 1 zu verbinden. Die Geometrie der Kanäle wird durch das Verhältnis der Steghöhe hs zur Kanalbreite d (Fig. 4) festgelegt. Technisch realisierbare hs/ii-Verhältnisse liegen je nach Beschaffenheit (Formbarkeit,For the simpler, cheaper 2 D bag (bags welded together from two film webs), flat plate packs with rectangular cross sections are suitable at H / D ratios of 0.005 <H / D <!, Preferably 0.02 <H / D < 0.6, more preferably 0.04. For the welding of a 2D bag with the disk pack inserted, it is advantageous to maintain a minimum distance ratio 0.5-X f I '2, preferably 1 <X / H <1, 6, where X is the distance between the disk set 1 and the beginning of a taper and 1 1 is the thickness of the disk pack. The disk pack 1 may be formed of a profiled plate 340 or 320 (see FIG. 4). A profiled plate preferably has a smooth side and a side with a series of webs and grooves at equal intervals. Channels form in the stacking of the plate in one or more layers, e.g. on a support plate 30. The gutters are closed to the open side in each case by the smooth side of an adjacent layer or through the wall of the stator. It is also possible to extrude a disk pack or - part package one or more layers and connect to a disk set 1. The geometry of the channels is determined by the ratio of the web height hs to the channel width d (Figure 4). Technically feasible hs / ii ratios are depending on the nature (formability,
Elastizität, Tiefziehvermögen) im Bereich 0,01 < hs/d < 5. Üblicherweise ist hs größer als oder gleich 1 mm, bzw. bevorzugt größer als oder gleich 3 mm sein sollten. Bevorzugte hs/dV erhältnisse liegen bei 0,5 bis 5. Die Stegbreiten bs werden durch die mechanische Stabilität des Folienmaterials bestimmt. Die Stegbreiten bs sollten möglichst klein sein, um hohe Abscheideflächen pro Ab s cheider volumen zu ermöglichen. Gleichzeitig sollten sie nicht zu gering gewählt werden, um eine kraftschlüssige Verbindung mit der unteren Lage ohne Formveränderung erlauben zu können. Bei extrudierten Lamellenpaketen 1 , oder bei Lamellenpaketen, die aus extrudierten Lamelienteilpaketen oder Stegplatten aufgebaut sind, können sehr hohe Steifigkeiten mit kleinen Stegbreiten ohne großen Verlust an Abscheidefläche realisiert werden, so dass diese Herstellungsform bevorzugt ist. Elasticity, deep drawability) in the range 0.01 <hs / d <5. Usually, hs should be greater than or equal to 1 mm, or preferably greater than or equal to 3 mm. Preferred hs / dV ratios are from 0.5 to 5. The web widths bs are determined by the mechanical stability of the film material. The web widths bs should be as small as possible in order to enable high separation surfaces per metered volume. At the same time they should not be too low to allow a positive connection with the lower layer without changing the shape can. In the case of extruded disk packs 1, or disk packs that are made up of extruded lamella component packs or web plates, very high rigidity can be achieved be realized with small web widths without great loss of Abscheidefläche, so that this form of preparation is preferred.
Das aus Stegplatten aufgebaute Lamellenpaket ist entweder als gerader Quader (Fig.3) ausgeführt, wobei die Ebene der Kanaiöffnungen rechtwinklig zur Auflagefläche des Lameilenpaketes 1 ist, oder als schiefer Quader (Fig. 2), wobei die Kanalöffnungen im eingebauten Zustand auf einer horizontalen Ebene liegen. Letztere Lösung ist bevorzugt, um einen durch Sedimentation verursachten Konz entr ationsgr adient en zu den unteren Kanalöffnungen zu verhindern. Die Kanäle werden bevorzugt vom Reaktorgemisch mit Hilfe des horizontalen Verteilers (85) vergleichmäßigt angeströmt. Eine bevorzugte Verbindung der Stegplatten erfolgt über Verklebung oder Verschweißung Das Lamellenpacket sollte durch die Verbindung in erster Linie räumlich fixiert werden. Außerdem wird angestrebt, die sog. Totzonen (nicht zur Abscheidung genutzten Räume um die Außenflächen der Stegplatten) möglichst klein zu halten. Eine vollständige Vermeidung dieser Totzonen ist dabei jedoch nicht unbedingt gefordert. Als Kleber eignen sich die dem Fachmann bekannten, auf die Material- und Oberflächeneigenschuften der Kanäle abgestimmten Klebekomponenten. Insbesondere wird bevorzugt Kleber verwendet, der in den geforderten FDA-Güteklassen im Markt zur Verfügung steht. Für das Verschweißen lassen sich thermische Verbindungstechniken wie Hitze, Laser, Ultraschall anwenden. Eine besonders bevorzugte Verbindungstechnik ist das Laserstahlschweißen, das insbesondere auch in Kombinati on mit dem Zus chnitt des Lamellenpaketes in einer da/u geeigneten Vorrichtung angewendet werden kann. Die Schweißtechnik besitzt den Vorteil, dass die Anzahl der in den Pharmaprozess eingeführten Kunststoffe durch diese Verbindungstechnik nicht erhöht wird. The lamellae set up of web plates is designed either as a straight parallelepiped (FIG. 3), the plane of the channel openings being perpendicular to the bearing surface of the lameil packet 1, or as a slanted cuboid (FIG. 2), the channel openings being mounted on a horizontal plane lie. The latter solution is preferred in order to prevent a concentra tion caused by sedimentation to the lower channel openings. The channels are preferably uniformly flowed through by the reactor mixture by means of the horizontal distributor (85). A preferred connection of the multi-wall sheets is via gluing or welding. The multi-plate package should primarily be spatially fixed by the connection. In addition, it is desirable to keep the so-called dead zones (spaces not used for deposition around the outer surfaces of the web plates) as small as possible. However, a complete avoidance of dead zones is not necessarily required. Suitable adhesives are the adhesive components known to the person skilled in the art and adapted to the material and surface properties of the channels. In particular, preference is given to using adhesive which is available on the market in the required FDA quality grades. For welding, thermal bonding techniques such as heat, laser, ultrasound can be used. A particularly preferred joining technique is the laser steel welding, which can also be used in combination with the Zus chnitt of the disk pack in a da / u suitable device in particular. Welding technology has the advantage that the number of plastics introduced in the pharmaceutical process is not increased by this connection technology.
Die profilierte Platte kann durch Formgebung unmittelbar bei der Plattenherstellung oder durch (z.B. klebetechnische) Verbindung einer geprägten, heiß oder kalt verformten Platte mit einer glatten Platte erfolgen. Die Material eigenschaften der geprägten und glatten Platten können auf ihre unterschiedliche Funktionalität (gute Gleiteigenschaften und Formstabilität der geprägten Platten, gute Dichteigenschaften der glatten Platten) hin optimal, d.h. durch Wahl eines geeigneten, dem Fachmann bekannten Werkstoffes mit entsprechender Oberflächengüte, angepasst werden. The profiled plate can be made by molding directly in plate making or by (e.g., bonding) bonding an embossed, hot or cold-formed plate to a smooth plate. The material properties of the embossed and smooth plates can be optimally adapted to their different functionality (good sliding properties and dimensional stability of the embossed plates, good sealing properties of the smooth plates), i. by choosing a suitable material known to those skilled in the art with a corresponding surface quality.
Üblicherweise werden kommerziell verfügbare, kostengünstige, und für Pharma- Prozesse geeignete Stegplatten insb. Kunststoffstegplatten z.B. aus Polykarbonat extrudiert und als Lamellenteilpakete zur Herstellung des Lamellenpakets 1 in der passenden Länge geschnitten bzw. hergestellt und aufeinander befestigt. Usually commercially available, inexpensive, and suitable for pharmaceutical processes web plates esp. Plastic sheeting, e.g. extruded from polycarbonate and cut as Lamelleileilpakete for producing the disk pack 1 in the appropriate length or manufactured and fastened to each other.
Zur Hersteilung des Abscheiders werden außerdem in einer Kunststofffolie die Durchführungen und weitere Einbauten an den passenden Stellen vorbereitet und ggf. eingebaut. Anschließend wird ein Kunststoffbeutel 50 aus der Kunststofffolie, die das Lamellenpaket 1 einschließt, in einem Kunststoffb eutel 50 mit Schweißnaht 55 zusammengeschweißt (Fig. 5). To Hersteilung of the separator, the bushings and other fittings are also prepared in the appropriate places and possibly installed in a plastic film. Subsequently, a plastic bag 50 of the plastic film, which includes the disk pack 1, in a Kunststoffb bag 50 with weld 55 welded together (Fig. 5).
Das Lamellenpaket 1 einschließlich Stützplatte wird dann üblicherweise gegen die Innenflächen des Kunststoffbeutels 50 verpresst, um das Eindringen von Zellen zwischen Kunststoffbeutel 50 und Lamellenpaket 1 und damit Fouling zu verhindern. in einer ersten Ausführungsform des Herstellungsverfahrens wird der Kunststoffbeutel 50 an das Lamellenpacket I gestrafft (Fig. 5) und die gebildete Falte 52 wird mittels eines oder mehrerer Befestigungsbänder 60 flach gedrückt und befestigt (Fig. 6). Als Befestigungsband eignet sich auch eine Kunststofffolie, die um Beutel und Lammeilenpaket straff herumgewickelt wird. Günstige Straffungseigenschaften besitzen z.B. Haushaltsfolien ober flexible, dünne Folien aus Silikon. Auch eine Verschweißung des Lamellenpaketes 1 mit der Beutel wand kann zur Herstellung einer dichten Verbindung zwischen Beutel und Lamellenpaket geeignet sein. The disk set 1 including the support plate is then usually pressed against the inner surfaces of the plastic bag 50 to prevent the ingress of cells between the plastic bag 50 and disk set 1 and thus fouling. In a first embodiment of the manufacturing process, the plastic bag 50 is tightened to the lamella pack I (Figure 5) and the formed pleat 52 is flattened and secured by one or more straps 60 (Figure 6). As a fastening tape is also a plastic film, which is wrapped tightly around bags and Lammeilpaket. Favorable tightening properties are e.g. Household films upper flexible, thin films made of silicone. A welding of the disk pack 1 with the bag wall may be suitable for producing a tight connection between the bag and disk pack.
Die beschriebenen Verfahren erlauben die einfache und kostengünstige Herstellung des erfindungsgemäßen Feststoffabscheiders zur Rückhaltung und Rückführung von Zellen. Durch die in weiten Grenzen variierbare Konfiguration der Lamellenpakete lässt sich die Geometrie der späteren Vorrichtung einfach und genau festlegen und im Gegensatz zu Systemen aus Edelstahl auch für sehr große Bioreaktoren bereitstellen. Die beschriebenen Verfahren erlauben insbesondere die kostengünstige Herstellung von Einwegelementen, durch deren Einsatz der Aufwand für die Bereitstellung eines nach den Pharrnagrundsätzen gereinigten Rückhaltesystems auf ein Minimum reduziert werden kann. The processes described allow the simple and inexpensive production of the solids separator according to the invention for the retention and recycling of cells. Due to the variably variable configuration of the disk packs, the geometry of the later device can be easily and precisely defined and, in contrast to systems made of stainless steel, also be made available for very large bioreactors. The described methods allow, in particular, the cost-effective production of disposable elements, through the use of which the outlay for providing a retention system cleaned according to the basic principles can be reduced to a minimum.
Für den Bet ieb wird die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Winkel 10 = ß zur Horizontale gerichtet. Der Winkel ß richtet sich nach dem Absetz- und Abrutschverhalten der Zellen/Feststoffe und beträgt während des Betriebs 30° < ß < 80° zur Horizontalen, in einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Winkel ß von 35° bis 75°, besonders bevorzugt von 45° bis 60° zur Horizontalen. For Bet ieb the device of the invention with an angle 10 = ß directed to the horizontal. The angle β depends on the settling and slipping behavior of the cells / solids and is 30 ° <β <80 ° to the horizontal during operation, in a preferred embodiment the angle β is from 35 ° to 75 °, particularly preferably 45 ° up to 60 ° to the horizontal.
Um den Winkel ß während des Betriebs zu gewährleisten, wird der erfindungsgemäße Feststoffabscheider für den Betrieb auf einem Gestell 140 befestigt (Fig. 1 1 bis 13). In order to ensure the angle β during operation, the solids separator according to the invention for operation on a frame 140 is attached (Fig. 1 1 to 13).
Üblicherweise umfasst das Gestell 140 einen Gestellfuß 145 und eine Auflage 148 mit einem vordefinierten Winkel 10 (= /?) zur Stellfläche. Auf der Auflage 148 wird das Lamellenpaket 1 inkl. Stützplatte 30 mit Hilfe eines Vorsprungs 142 und /' oder Deckels 1 10 sowie Befestigungselementen 1 1 5 auf ei ner vordefinierte Höhe festgehalten, damit sowohl der Erntestromsammelbereich 56 (oben) und der Feststoffs ammelb er eich 7 während des Betriebs möglichst faltenlos auf der Auflage ruhen können. Hiermit werden tote Räume und entsprechendes Fouling vermindert. Usually, the frame 140 comprises a frame foot 145 and a support 148 with a predefined angle 10 (= /?) To the footprint. On the support 148, the disk set 1 incl. Support plate 30 by means of a projection 142 and / or cover 1 10 and fasteners 1 1 5 held on egg ner predefined height, so that both the harvest power collecting area 56 (above) and the solid ammelb he oak 7 during operation rest as wrinkle-free as possible on the overlay. This reduces dead spaces and corresponding fouling.
In einer bevorzugten Ausführungsform verfügt das Gestell 140 über ein Gehäuse 100 und einenIn a preferred embodiment, the frame 140 has a housing 100 and a
Deckel 110 zur Aufnahme des Lamellenpakets 1. In diesem Fall kann der Straffungsprozess auch beim Einbau des erfindungsgemäßen Feststoffabscheiders auf das Gestell 140 und insbesondere in dem Gehäuse 100 und Deckel 110 (Fig. 6 und 7) ggf. auch ohne Umwicklung mit einem Befestigungsband 60 stattfinden. Hierbei wird der Kunststoffb eutel 50 mit Hilfe des Gehäuses 100 an die Stützplatte 30 und an das Lamellenpaket 1 in Position gehalten und die Falte 52 wird mit Hilfe des Deckels 1 10 an das Lamellenpaket 1 angepresst. Vorzugweise ist der Deckel 110 an dem Gehäuse 130 an einer Seite z.B. mittels Scharnieren und an der anderen Seite mittels einem oder mehreren verschließbaren Befestigungselementen 1 15 befestigt. I Ii er mit ist das Gestell 140 lür die Inbetriebnahme des erfindungsgemäßen Feststoffabscheiders einfacher zu betätigen. In this case, the tightening process can also take place when mounting the solids separator according to the invention on the frame 140 and in particular in the housing 100 and cover 110 (FIGS. 6 and 7), possibly without wrapping with a fastening band 60 , Here, the Kunststoffb bag 50 is held by means of the housing 100 to the support plate 30 and to the disk pack 1 in position and the fold 52 is pressed by means of the lid 1 10 to the disk set 1. Preferably, the lid 110 is attached to the housing 130 at one side, e.g. secured by hinges and on the other side by means of one or more closable fasteners 1 15. With the aid of the frame 140, it is simpler to operate the start-up of the solids separator according to the invention.
In einer bevorzugten Ausführungsform verfügt der Deckel 1 10 über eine Verlängerung 112 und / oder einen Rahmen 130, die den nach unten verjüngten F eststoffsammelb er eich 57 in Form, insbesondere den Winkel 59 konstant, hält und dessen Ausdehnen im gefüllten Zustand während des Bet iebs verhindern. Ein solcher formpassender Behälter ist u. a. vorteilhaft für den Betrieb desIn a preferred embodiment, the lid 1 10 has an extension 112 and / or a frame 130 which holds the downwardly tapered solid matter collecting means 57 in shape, in particular the angle 59 constant and its expansion in the filled state during Bet prevent. Such a shape-fitting container is u. a. advantageous for the operation of the
Systems bei größeren hydrostatischen Kräften, wie sie beim Anschluss an große Bioreaktoren zu erwarten sind. Zur Verbesserung des Abrutschverhaltens der Zellen in den Kanälen des Lamellenpakets und auf den Innenwänden des nach unten, insb. konisch oder pyramidal, verjüngten Feststoffsammelbereichs kann di e Vorrichtung mit geeigneten Mitteln, beispielsweise pneumatischen oder elektrischen Vibratoren, zur Vibration gebracht werden. Systems with larger hydrostatic forces, as they are to be expected when connecting to large bioreactors. To improve the slipping behavior of the cells in the channels of the disk pack and on the inner walls of the downwardly, esp. Conical or pyramidal, rejuvenated solids collection area di e device can be made by suitable means, such as pneumatic or electric vibrators to vibrate.
Die erforderlichen Abscheideflächen richten sich nach den Sedimentationseigenschaften der Zellen sowie den angestrebten Perfusionsraten und Zellkonzentrationen. Bevorzugte Perfusionsraten liegen im Bereich von 0,1 bis 40 1/Tag, besonders bevorzugte von 0,5 bis 20 1/Tag. Bevorzugte Abscheideflächen pro Bioreaktorvolumen liegen je nach Sedimentationseigenschaften der Zeilen (abhängig von der Konzentration, Größe und Agglomerationsneigung der Zellen) im Bereich von 0,1 bis 100 m2/ m3 besonders bevorzugte von 2 bis 20 m2/'mJ. Alternativ zu dem Kunststoffbeutel kann ein Lamellenpaket 1 in einer Kunststoffflasche 50 mit eckigem Querschnitt eingebaut sein (Fig. 21), wobei die Kunststoffflasche einen nach unten verjüngten Bereich aufweist, der in einem Flaschenhals endet und, wobei der nach unten verjüngten Bereich den Feststoffsammelbereich 57 zum Sammeln der Feststoffe mit Hilfe der Schwerkraft bildet. Für den Betrieb wird der Kunststoffflaschenhals mit Hilfe eines Deckels 220, der die Durchführungen für das Hindurchtreten der Anschlussleitungen aufweist, verschlossen. In einer Alternativausführungsform wird das Lamellenpaket 1 durch einen oder mehrere an die Wände der Kunststoffflasche 50 befestigten Böden als Abscheidebereich ersetzt. Als Material für die Kunststoffflasche eignen sich z. B. das Material aus den kommerziellen erhältlichen Mihi cell® Kulturflaschen der Firma Merck Millipore vonThe required separation surfaces depend on the sedimentation properties of the cells as well as the desired perfusion rates and cell concentrations. Preferred perfusion rates are in the range of 0.1 to 40 l / day, more preferably 0.5 to 20 l / day. Preferred separation surfaces per bioreactor volume, depending on the sedimentation properties of the line (depending upon the concentration, size and agglomeration tendency of the cells) is in the range of 0.1 to 100 m 2 / m 3, particularly preferred of 2 to 20 m 2 / 'm J. As an alternative to the plastic bag, a disc pack 1 may be incorporated in a plastic bottle 50 of angular cross-section (Figure 21), the plastic bottle having a downwardly tapered region terminating in a bottle neck and the downwardly tapered region forming the solids collection region 57 Collect the solids with the help of Gravity forms. For operation, the plastic bottle neck is closed by means of a cover 220, which has the passages for the passage of the connecting lines. In an alternative embodiment, the plate pack 1 is replaced by one or more attached to the walls of the plastic bottle 50 floors as a deposition area. As a material for the plastic bottle z. B. the material from the commercially available Mihi cell® culture bottles Merck Millipore of
(http://www.millipore.com/catalogue/module/c85149). (Http://www.millipore.com/catalogue/module/c85149).
Der erfindungsgemäße Feststoffabscheider ist zur Vermeidung der Reinigungsproblematik bevorzugt als Einwegartikel ausgeführt. Üblicherweise wird der erfindungsgemäß e Zellenabscheider an einem Bioreaktor z. B. an einem Einweg Bioreaktor wie in US 2009-0180933 beschrieben extern mittels Schlauchleitungen angekoppelt. Die Versorgung des erfindungsgemäßen Abscheiders wird durch mindestens zwei Pumpen, bevorzugt scherarmen Schlauchpumpen, sichergestellt (Fig. 18). Die Pumpen ermöglichen die Entnahme der Zellkulturlösung aus dem Bioreaktorraum, deren Zuleitung nach Kühlung über einen Wärmeaus taus eher zur Abscheidevorrichtung, die Entnahme des Erntestroms aus der Abscheidevorrichtung und den Rücktransport des Feststoff Stroms (=Return 70) /um Bioreaktor. The solids separator according to the invention is preferably designed as a disposable article to avoid the problem of cleaning. Usually, the invention e cell separator to a bioreactor z. B. to a disposable bioreactor as described in US 2009-0180933 externally coupled by means of hose lines. The supply of the separator according to the invention is ensured by at least two pumps, preferably low-shear peristaltic pumps (FIG. 18). The pumps allow the removal of the cell culture solution from the bioreactor space, their supply after cooling via a Wärmeaus taus rather to the separator, the removal of the harvesting stream from the separator and the return of the solid stream (= Return 70) / bioreactor.
Die Lagerung der erfindungsgemäß en Feststoffabscheider ist platzsparend, da sie problemlos aufeinander gestapelt werden können und erst bei der Inbetriebnahme mit dem passenden Winkel aufgestellt werden. Sie lassen sich dann einfach außerhalb eines Bioreaktors anschließen und betreiben. Der Anschluss an die Ferment er erfolgt mittels am Ende der Schlauchleitungen befestigter Steril-Kuppler diverser Hersteller (Fa. Pall, Fa. Sartorius, Fa. Coulder) innerhalb oder außerhalb von Sicherheitswerkbänken, vorzugsweise jedoch durch Schlauchschweißen. Die an den erfindungsgemäßen Feststoffabscheidern befestigten Schlauchleitungen sind daher bevorzugt - zumindest teilweise - mit einem das Schlauchs ch weiß en geeigneten S chlauchelement ausgestattet. Außerdem enthalten üblicherweise die Schlauchleitungen zur Förderung der Suspension mindestens zwei spezieile mechanisch hoch belastbare Schlauchelemente (z.B . aus Elastomer s chlau ch Verderprene der Fa. Verder), die nicht-invasiv in Schlauchpumpen eingelegt werden können, ohne die Sterilität der Abscheider zu gefährden. Der Anschluss, der Betrieb und die Wartung sind problemlos. Die Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Einwegelement eliminiert Reinigungsprobleme. The storage of the present invention solids separator is space-saving, since they can be easily stacked on each other and are placed only at startup with the appropriate angle. They can then simply be connected and operated outside a bioreactor. The connection to the fermenter he carried by means attached to the end of the tubing sterile coupler various manufacturers (Pall, Fa. Sartorius, Coulder) within or outside of safety workbenches, but preferably by tube welding. The hose lines fastened to the solids separators according to the invention are therefore preferably-at least partially-equipped with a hose element which is suitable for the hosech. In addition, the hose lines for conveying the suspension usually contain at least two special hose elements which are mechanically highly loadable (for example made of elastomers) and which can be loaded non-invasively in peristaltic pumps without endangering the sterility of the separators. Connection, operation and maintenance are easy. The embodiment of the device according to the invention or parts of the device according to the invention as a disposable element eliminates cleaning problems.
Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind daher ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen F eststoffabscheidevorrichtung mit Lamellenpaket in einem Kunststoffbeutel sowie Ein direkter Einsatz des Lamellenpakets 1 in aerobe Bioreaktoren ist prinzipiell denkbar, wenn die zur Begasung erforderlichen Gasblasen von den Zutrittsöffnungen ferngehalten werden können. In diesem Fall können der konische Sammelteil des Kunststoffbeutels sowie die Rück! aufpumpe entfallen. Further objects of the present invention are therefore a method for producing a Festsstoffabscheidevorrichtung invention with lamellar package in a plastic bag and A direct use of the disk set 1 in aerobic bioreactors is in principle conceivable if the gas bubbles required for the gassing can be kept away from the access openings. In this case, the conical collection part of the plastic bag and the back! eliminated pump.
Bevorzugt ist der erfindungsgemäßen Abscheider jedoch für die Verwendung außerhalb eines However, the separator according to the invention is preferably for use outside of one
Bioreaktors vorgesehen. Bioreactor provided.
In einer weites Ausfii rungsform des erfmdungsgemäßen Zellenabscheiders ist der Kunststoffbeutel poiyeder- oder kegelförmig, wobei der Kunststoffbeutel während des Betriebs so gestellt ist, dass der unten konisch verjüngte Feststoffsammelbereich 57 durch die Wände des Kunststoffbeutels und eine Spitze bzw. Ecke des Polyeders oder der Kegels gebildet wird. Innerhalb des Kunststoffbeutels beträgt der Winkel 10 der Abscheidefläche 500 0° zur Horizontalen, wie bei herkömmlichen Vertikalabscheidern. In a wide Ausfii form of the cell separator according to the invention, the plastic bag is poiyeder- or cone-shaped, the plastic bag is set during operation so that the bottom conically tapered solids collection area 57 formed by the walls of the plastic bag and a tip or corner of the polyhedron or cone becomes. Within the plastic bag, the angle 10 of the separation surface 500 is 0 ° to the horizontal, as in conventional vertical separators.
Das Volumen des Abscheiders kann beispielsweise Werte von 0,1 I bis 1000 I annehmen. Insbesondere wird die polyedrische Form des erfindungsgemäßen Abscheiders ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Disphenoid (=ein von vier deckungsgleichen Dreiecken begrenzter Polyeder, wie in Fig. 14 und 1 5 dargestellt), insbesondere Tetraeder, gerade Pyramide (=ein von vier deckungsgleichen Dreiecken und einem Quadrat begrenzter Polyeder, nicht abgebildet), Oktaeder und Würfel (Fig. 16 und 1 7 dargestellt). Ebenfalls geeignet sind Kegel (= zusammengesetzt aus dem Kegelmantel und einer Ronde). The volume of the separator may for example assume values of 0.1 l to 1000 l. In particular, the polyhedral shape of the inventive precipitator is selected from the group consisting of a disphenoid (= one of four congruent triangles of bounded polyhedra, as shown in Figures 14 and 15), in particular tetrahedron, straight pyramid (= one of four congruent triangles and a square of bounded polyhedra, not shown), octahedron and cube (Figures 16 and 17 are shown). Also suitable are cones (= composed of the conical surface and a round blank).
Für eine einfache Herstellung aus einer Kunststofffolie werden Disphenoid insb. Tetraeder, Kegel und Würfel bevorzugt. Der er findungs gemäße Zellenabscheider weist üblicherweise ein Verhältnis von Höhe zur maximalen Breite im Bereich von 0,2 bis 3, bevorzugt 0,5 bis 2, besonders bevorzugt 0,7 bis 1,5 auf. Die Verbindung des erfindungsgemäßen Zellabscheiders mit einem Bioreaktor oder anderen externen Anlagen erfolgt bevorzugt über Anschlüsse und Verbindungsleitungen am Kopf des Abscheiders. Das hat den Vorteil, dass der Behälter zur Aufnahme der Abscheidereinrichtung ohne Durchführung, d. h. leckagefrei, ausgeführt werden kann. 1 lierdurch lässt sich ohne zusätzliche Sicherheits einrichtungen das Austreten von gentechnisch veränderten Produktionszellen verhindern. For a simple production from a plastic film Disphenoid esp. Tetrahedron, cones and cubes are preferred. The cell inventions according to his invention usually has a ratio of height to the maximum width in the range of 0.2 to 3, preferably 0.5 to 2, more preferably 0.7 to 1.5. The connection of the Zellabscheiders invention with a bioreactor or other external equipment is preferably via connections and connecting lines at the top of the separator. This has the advantage that the container for receiving the separator without performing, d. H. leak-free, can be performed. In this way, the emergence of genetically modified production cells can be prevented without additional safety equipment.
Der Einlass des Bioreaktorgemisches erfolgt üblicherweise über einen Einbau 84 zur Einführung des Bioreaktorgemisches entlang d er Vertikalachse des für den B etrieb aufgestellten Kunststoffbeutels. Bevorzugt werden bei dem erfindungsgemäßen Zellenabscheider an der Einlas s Öffnung des Einbaue! erneutes 84 horizontale Verteiler 85 zur gleichmäßigen horizontalen Strömungsverteilung des Reaktorgemisches 74 verwendet. Der Zulauf wird dabei mittels ringförmiger Düsen oder mittels zweier oder mehrerer Austrittsöffnungen horizontal gerichteten Einbauten wie z. B. T-Stücke oder nach unten gerichteten Einbauten wie z. B. Y-Stücke über Einleitfläche 510 bevorzugt in Richtung der der Ecken der Einleitfläche 510 verteilt. Fig. 25 zeigt einen Vergleich zwischen Einbau 84 zur Einführung des Bioreaktorgemisches mit einem einfachen T-oder Y- Verteiler sowie mit doppelten T-oder Y- Verteilern. Bei den Y- Verteilern werden die Einlaufströme nach unten gerichtet. Der Einfluss des Verteilers bei kleiner Klärflächenbelastung v < 0.1 m/h ist gering. Eine bessere Rückhaltung wurde mit einem einfachen T-oder Y- Verteiler als mit doppelten T-oder Y-Verteilern erreicht. Bei hohen Flächenbelastungen v > 0.1 m/h sind die Y- Verteiler mit den nach unten gerichteten Einlaufströme den T- Verteilern überlegen und entsprechend bevorzugt. The inlet of the bioreactor mixture usually takes place via an installation 84 for introducing the bioreactor mixture along the vertical axis of the plastic bag set up for operation. In the cell separator according to the invention at the Inlet opening of the installation! used again 84 horizontal distributor 85 for uniform horizontal flow distribution of the reactor mixture 74. The inlet is thereby by means of annular nozzles or by means of two or more outlet openings horizontally directed internals such. As tees or downwardly directed fittings such. B. Y-pieces on introduction surface 510 preferably in the direction of the corners of the inlet 510 distributed. FIG. 25 shows a comparison between installation 84 for introduction of the bioreactor mixture with a simple T or Y distributor and with double T or Y distributors. In the case of the Y distributors, the inlet flows are directed downwards. The influence of the distributor with a small clarification area load v <0.1 m / h is low. Better retention was achieved with a simple T or Y manifold than with dual T or Y manifolds. At high surface loads of v> 0.1 m / h, the Y-distributors with the downflow inlet streams are superior to the T-distributors and accordingly preferred.
Üblicherweise werden Verteiler mit von 2 bis 8 bevorzugt 2 bis 4 horizontal oder nach unten gerichteten Öffnungen verwendet, wobei eine Breite c (=Ab stand zwischen zwei Öffnungen) zur Kantenlänge D des Kunststoffbeuteis 0,03<c/D<0,25 bevorzugt 0,04<c/D<0, 15 üblicherweise verwendet wird, im Falle eines kegeiförmigen Abscheiders ist D der Durchmesser der Ronde. Usually, distributors are used with from 2 to 8 preferably 2 to 4 horizontally or downwardly directed openings, wherein a width c (= stood between two openings) to the edge length D of Kunststoffbeutenis 0.03 <c / D <0.25 preferably 0 , 04 <c / D <0, 15 is usually used, in the case of a kegeliförmigen separator, D is the diameter of the blank.
Das Abziehen der Feststoffe aus dem Feststoffsammelbereich 57er lgt üblicherweise über eine oder mehrere Durchführungen bzw. Einbauten 88 in der Nähe der unteren Spitze des Abscheiders. Der Einbau 88 ist verbunden mit dem Bioreaktor, in den die eingesammelten Zellen durch das Druckgefälle oder durch Pumpen zurückgeführt werden. Vorzugsweise wird der Einbau 88 zum zentralen, vertikalen Absaugen der Feststoffe verwendet (Fig. 14. 15, 16, 17). Dies vereinfacht die Herstellung und das Platzieren des Abscheiders in seinem Behälter für den Betrieb. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Abzug auch über eine in die Spit e des Abscheiders eingeschweißte Durchführung abgezogen werden. Für eine leckagefreie Ausführung des Gehäuses ist in diesem Fall der Anschlussschlauch im Inneren des Gehäuses zur Aufnahme des Abscheiders ( d.h. zwischen Gehäusewand und Kunststoffbeutel ) zu verlegen. The removal of the solids from the solids collection region 57 is usually via one or more passages 88 near the bottom tip of the precipitator. The assembly 88 is connected to the bioreactor into which the collected cells are returned through the pressure drop or by pumping. Preferably, the insert 88 is used for central vertical suction of the solids (Figures 14, 15, 16, 17). This simplifies the manufacture and placement of the separator in its container for operation. In a further preferred embodiment, the trigger can also be withdrawn via a welded into the Spit e of the separator implementation. In this case, for a leak-free execution of the housing, the connection hose is to be laid inside the housing for accommodating the separator (i.e., between the housing wall and the plastic bag).
Das Abziehen des Erntestroms erfolgt üblicherweise über einen Einbau 80, der sich innerhalb des Kunststoffbeutels im Erntestromsammelb er ei ch 56 oberhalb der Abscheidefläche 500 befindet. In einer bevorzugten Ausführungsform wird im Emtestromsammelbereich 56 ein Strömungsinverter 81 für ein vergleichmäßigt es Abziehen des von den Zellen getrennten Erntestrom 70 (=Harvest) aus dem Emtestromsammelbereich 56 eingebaut, der mit dem Einbau 80 verbunden ist (Fig. 15). Dieser Einbau 80 weist üblicherweise die Form eines invertierten Schirms mit dem Außenkontur des Erntestromsammelbereichs 56 (im Falle eines Tetraeders ist wird eine dreieckigen Einbau verwendet), mit einer Kantenlänge bzw. Durchmesser a auf, wobei 0,25<a/D<0,75 bevorzugt 0,4<a/D<0,6, besonders bevorzugt 0,5sein kann. Üblicherweise sind die Einbauten 80, 88 und 84 eingeschweißte Durchführungen, an die Leitungen, vorzugsweise Schläuche zur Verbindung mit dem Bioreaktor oder anderen externen Anlagen, angeschlossen werden können. The harvesting of the crop stream is usually carried out via an installation 80, which is located within the plastic bag in Erntestromsammelb he ei ch 56 above the Abscheidefläche 500. In a preferred embodiment, a flow inverter 81 for uniformly removing the harvested energy 70 (= harvesting) separated from the cells is installed in the heat collecting area 56 from the heat collecting area 56 connected to the installation 80 (FIG. 15). This fitting 80 usually has the shape of an inverted screen with the outer contour of the harvesting current collecting area 56 (in the case of a tetrahedron, a triangular installation is used) with an edge length or diameter a, where 0.25 <a / D <0.75 preferably 0.4 <a / D <0.6, more preferably 0.5. Usually, the internals 80, 88 and 84 are welded-through bushings, to the lines, preferably hoses for connection to the bioreactor or other external equipment, can be connected.
In einer bevorzugten Ausführungsform des er findungs gemäßen Abscheiders befindet sich im oberen Bereich an der Wand des Kunststoffb eutels (Tetraeder) oder an einer Ecke (Würfel) eine oder mehrere Anschlussplatten 90, vorzugsweise eine, die auch ein Deckel sein kann, die die Durchführungen für das Hindurchtreten der Anschlussleitungen enthält und i m Bereich des Anschlusses eine Halterung des Abscheiders ermöglicht. Sie wird üblicherweise bei der Montage mit dem Gehäuse des Abscheiders verbunden. Die maximale Abscheidefläche 500 befindet sich oberhalb der Einlassfläche 510. Die Separation der Zellen erfolgt bei den vertikalen Abscheidern gemäß Fig. 14 bis 1 7 in dem sich konisch nach oben bis zum Maximalquerschnitt der Abscheidefläche 5 10 erweiternden Behälterquerschnitt gemäß der positiven Kräftedifferenz zwischen Schwerkraft und vertikaler Anströmung infolge kontinuierlicher Entnahme des Erntestroms aus dem Erntestromsammelbereich 56. Die Dimensionierung der S edimentations ab s cheider hängt von der Art der zurückzuhaltenden Zellen, der Größe des Bioreaktors und dem Durchsatz ab. In a preferred embodiment of the inventive he inventive separator is located in the upper region on the wall of the Kunststoffb eutels (tetrahedron) or at a corner (cube) one or more connection plates 90, preferably one, which may also be a lid that the bushings for contains the passage of the connecting lines and in the region of the terminal allows a holder of the separator. It is usually connected during assembly with the housing of the separator. The maximum separation surface 500 is located above the inlet surface 510. The separation of the cells takes place in the vertical separators according to FIGS. 14 to 17 in the container cross-section widening conically up to the maximum cross section of the separation surface 5 10 according to the positive force difference between gravity and vertical Flow due to continuous harvesting of the crop stream from the crop stream collection area 56. The dimensioning of the crop sediment depends on the type of cells to be retained, the size of the bioreactor and the throughput.
Die erforderliche Abscheidefläche Aerf ergibt sich wie in der ersten Ausführungsform der Erfindung aus der S edimentati onsgeschwindigkeit ws, der Perfusionsrate qlV (Mediendurchsatz q pro Bioreaktorvolumen V) und dem B ioreaktorvolumen nach Gl. 1. Ein Wirkungsgrad η berücksichtigt die Leistungsminderung technischer Abscheider gegenüber der idealisierten Betrachtung eines von unten angeströmten Einzelpartikels, dessen Sinkgeschwindigkeit ws um die Bedingung für die Abscheidung zu erfüllen ein bisschen größer sein muss als die Anströmgeschwindigkeit = Perfusionsrate x V / Aerf (Gl. 2). The required separation area A er results, as in the first embodiment of the invention, from the sedimentation rate ws, the perfusion rate qlV (medium throughput q per bioreactor volume V) and the reactor volume according to Eq. 1. An efficiency η takes into account the reduction in performance of technical separators compared to the idealized view of a single particle flowed from below, whose rate of descent ws to fulfill the condition for the separation must be slightly greater than the flow velocity = perfusion rate x V / Aerf (equation 2) ,
Wie bereits aufgeführt: As already stated:
Perfusionsrate■ VPerfusion rate ■ V
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0001
A, A,
(Gl. 2)  (Equation 2)
η  η
Die Bestimmung der theoretischen Abscheidefläche für polyedrische Kunststoffbeutelabscheider wird aus Gl. 5 oder Gl. 6 näherungsweise bestimmt: Für Tetraeder mit der Kantenlänge D gilt für die Bestimmung der maximalen Abscheidefläche in erster Näherung:
Figure imgf000020_0001
The determination of the theoretical separation area for polyhedral plastic bag separators is described in Eq. 5 or Eq. 6 approximately determined: For tetrahedrons with the edge length D, for the determination of the maximum separation area in the first approximation:
Figure imgf000020_0001
Weil die Abzugsstelle konstruktiv etwas unterhalb des maximalen, durch die Kantenläge des Tetraeders gegebenen Querschnitts liegt, ist der Wirkungsgrad η etwas kleiner als 1. Because the draw-off point is constructively slightly below the maximum cross-section given by the edges of the tetrahedron, the efficiency η is slightly less than 1.
Das Gleiche gilt für kegelförmige Abscheider, deren maximale Abscheiderfläche sich aus demThe same applies to conical separators whose maximum separator area is made up of the
Rondendurchmesser D ergibt:
Figure imgf000020_0002
Diameter D gives:
Figure imgf000020_0002
Für Würfel mit der Kantenlänge D ergibt sich als maximale Abscheidefläche be i η = 1 ein Sechseck mit folgen er Querschnittfläche : For cubes with the edge length D, the maximum separation surface be i η = 1 results in a hexagon with the following cross-sectional area:
(Gi.7) (Gi.7)
Bei der Dimensionierung der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abscheiders ist die Einhaltung laminarer Strömungsb edingungen ebenfalls zu b erücksi chtigen . B e i d er Dimensionierung des Kunststoffbeutels (50) richtet sich die zu realisierende Kantenlänge D bzw. die Länge LK der Beute! nach den in dem Kunststo ffb eutel zu realisierenden Füllständen. Zu große hydrostatische Drücke können ggf. an entsprechend dimensionierte, nicht produktberührte und daher wiederverwendbare Einhausungen weitergegeben werden. Üblicherweise befindet sich die Einlassfläche 510 in einer Höhe h bezogen auf die Höhe des Kunststoffbeutels HK von 0.3 < h l IK < 0.7 bevorzugt von 0.4 bis 0.6. Fig. 26 zeigt den Einfluss der Höhe der Einlassfläche auf die Rückhaltung in einem Würfelabscheider. When dimensioning the second embodiment of the separator according to the invention, compliance with laminar Strömungsb conditions is also to b re ckig. By dimensioning the plastic bag (50), the edge length D to be realized or the length LK of the booty depends! according to the levels to be realized in the plastic bag. Excessively large hydrostatic pressures may be transmitted to suitably dimensioned, non-product-contact and therefore reusable housings. Usually, the inlet surface 510 is at a height h with respect to the height of the plastic bag HK of 0.3 <h l IK <0.7, preferably from 0.4 to 0.6. Fig. 26 shows the influence of the height of the inlet surface on the retention in a cube separator.
Zur bestimmungsgemäßen Verwendung wird der Abscheider in einen Behälter eingebracht, der die flexiblen Wände des Kunststoffbeutels stützt, wenn der Abscheider gefüllt ist. Daher sind die Formen von Behälter und Abscheider vorzugsweise aufeinander abgestimmt. For proper use, the separator is placed in a container which supports the flexible walls of the plastic bag when the separator is filled. Therefore, the shapes of container and separator are preferably matched.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Feststoffabscheidevorrichtung umfassend einen erfindungsgemäßen F eststoffabscheider und einen Behälter zur Aufnahme des Feststoffabscheiders, wobei der Behälter mindestens: einen Innenraum zur Aufnahme des Feststoffabscheiders, wobei der Innenraum an die F rm der F eststoffabscheiders mittels an die Form des F eststoffabscheider angepasste Wände, die den Innenraum einschließen und von der Außenwelt abgrenzen, angepasst ist, - eine Öffnung zur Einführung der Feststoffabscheiders von oben in den Behälter, umfasst. Another object of the present invention is therefore a Feststoffabscheidevorrichtung comprising a Festsstoffabscheider invention and a container for receiving the Feststoffabscheiders, the container at least: an interior space for receiving the solids separator, wherein the interior is adapted to the dimensions of the solids separator by means of walls adapted to the shape of the solids separator and enclosing the interior space and the outside world, an opening for introduction of the solids separator from above the container.
Vorzugsweise insbesondere für die zweite Ausführungsform der Abscheidevorrichtung weist der Behälter einen Kanal auf, über den Schläuche und/ oder Kanäle und/ oder Messsonden an die Zellenabscheidevorrichtung herangeführt werden können. Die Öffnung zur Einführung der Zellenabscheidevorrichtung ist bevorzugt schließbar. Preferably, in particular for the second embodiment of the separation device, the container has a channel, via which hoses and / or channels and / or measuring probes can be brought to the cell separation device. The opening for introducing the Zellabscheidevorrichtung is preferably closable.
Der erfindungsgemäße Behälter ist im geschlossenen Zustand vorzugsweise flüssigkeitsdicht ausgeführt, d.h. er kann gegenüber der Außenwelt so abgedichtet werden, dass keine Flüssigkeit ungewollt aus dem Inneren des Behälters in die Außenwelt gelangt. The container according to the invention is preferably made liquid-tight in the closed state, i. it can be sealed against the outside world so that no liquid unintentionally gets from the interior of the container into the outside world.
Auch möglich ist ein Kunststoffbeutel oder eine Kunststoffflasche mit einem viereckigen Querschnitt und im unteren Bereich einem nach unten verjüngten Feststoffsammelbereich 57 zum Sammeln der Feststoffe mit Hilfe der Schwerkraft bildet (Fig. 24). Einbauten und Durchführungen 80, 88 und 84 können in dem Kunststoffbeutel bzw. Kunststoffflasche eingeschweißt sein. Alternativ endet der nach unten verjüngte Feststoffsammelbereich 57 in einem Hals. Sowohl der Kunststoffbeutelhals als der Kunststoffflaschenhals wird dann mit einem Deckel oder Stopfen verschlossen, in dem alle nötigen Durchführungen eingebaut sind. Bei beiden Ausführungsformen kann die Form des Erntestromsammelbereichs 56 beliebig sein. Diese Kunststoffb eutel bzw. Haschen sind für kleine Fermentervolumen olumen von 0,02 bis 2 L besonders vorteilhaft. Für den Betrieb werden ein oder mehrere Kunststoffbeutel bzw. -Haschen an einem Gestell aufgehängt. Für eine platzsparende Anwendung mehrerer Abscheider in Parallel sind di e hängenden Kunststoffbeutel bzw. Kunststoffflasche aus Fig. 24 vorteilhaft. Also possible is a plastic bag or bottle with a quadrangular cross section and at the bottom of a downwardly tapered solids collection area 57 for collecting the solids by gravity (Figure 24). Baffles and bushings 80, 88 and 84 may be welded into the plastic bag or plastic bottle. Alternatively, the downwardly tapered solids collection area 57 terminates in a throat. Both the plastic bag neck and the plastic bottle neck are then closed with a lid or stopper in which all necessary feedthroughs are installed. In both embodiments, the shape of the crop stream collecting area 56 may be arbitrary. These plastic bags or bags are particularly advantageous for small fermenter volumes of 0.02 to 2 liters. For operation, one or more plastic bags or puffs are hung on a rack. For a space-saving application of several separators in parallel di e hanging plastic bag or plastic bottle of Fig. 24 are advantageous.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Bioreaktoranlage bestehend aus einem Bioreaktor und einer der beschriebenen erfindungsgemäßen Zellenabscheidevorrichtung. Bevorzugt ist der Bioreaktor ein Ein weg- Reakt r, insbesondere ein wie in US 2009-0180933 beschriebener Reaktor. Die Bioreaktoranlage ist beispielsweise ein Perfusionsreaktor, der in bekannter Weise betrieben werden kann. Nährmedium wird in den Bioreaktor kontinuierlich zugeführt, und zellarmer Zellkulturüberstand wird kontinuierlich abgeführt. Der Perfusionsreaktor kann bei hohen Perfusionsraten q/V (Mediendurchsatz q pro Bioreaktorvolumen V) betrieben werden, wenn dies biologisch sinnvoll ist und eine ausreichende Abscheidefläche zur Verfügung gestellt wird. In diesem Fall erfolgt die Durchströmung des Abscheiders kontinuierlich. Another object of the present invention is a bioreactor system consisting of a bioreactor and a Zellabscheidevorrichtung invention described. The bioreactor is preferably a one-way reactor, in particular a reactor as described in US 2009-0180933. The bioreactor plant is for example a perfusion reactor, which can be operated in a known manner. Nutrient medium is fed continuously into the bioreactor, and cell-poor cell culture supernatant is continuously removed. The perfusion reactor can at high Perfusion rates q / V (media throughput q per bioreactor volume V) are operated, if this makes biological sense and a sufficient Abscheidefläche is provided. In this case, the flow through the separator takes place continuously.
Ebenso kann der Perfusionsreaktor derart betrieben werden, dass man eine Kultur zunächst absatzweise hochwachsen lässt. Wenn das Medium so weit verbraucht ist, dass kein nennenswerter Aufbau von Biomasse mehr möglich ist, zieht man über den externen Zellenabscheider Kulturüberstand ab, der nahezu frei von Biomasse ist. Den im Bioreaktor gewonnen Raum kann man dann nutzen, um frisches Nährmedium zuzuführen, wodurch weiteres Wachstum und damit eine höhere Gesamtbiomasseproduktivität ermöglicht werden ( R epeat cd- Bat cli-M odus ). In diesem Fall erfolgt die Durchströmung des Zeilenabscheiders absatzweise. Dieses Verfahren bietet sich /um Beispiel für Vorkulturen an, mit denen sehr große Bioreaktoren geimpft werden sollen, da es die Produktivität bestehender Vorkulturreaktoren erhöhen kann. Likewise, the perfusion reactor can be operated in such a way that a culture is initially allowed to grow up batchwise. If the medium is used up so far that no appreciable build-up of biomass is possible anymore, the culture supernatant, which is almost free of biomass, is withdrawn via the external cell separator. The space obtained in the bioreactor can then be used to supply fresh nutrient medium, thereby allowing further growth and thus a higher total biomass productivity (R epeat cd-Bat cli-M odus). In this case, the flow through the line separator takes place intermittently. This method can be used as an example for precultures that are intended to be used to inoculate very large bioreactors because it can increase the productivity of existing preculture reactors.
Für den Betrieb an B ioreakt oren wird eine kontinuierliche Strömung des erfindungsgemäßen Zellenabscheiders bevorzugt. Der Bioreaktor oder Perfusionsreaktor kann zur Züchtung von Zeilen eingesetzt werden, die in vitro und in freier Suspension oder auf Mikroträger wachsen. Zu den bevorzugten Zellen, gehören Protozoen sowie adhäsive und nicht-adhäsive Eukaryoten Zellen menschlichen (Nerven-, Blutoder Gewebezellen, sowie Stammzellen embryonaler oder adulter Herkunft), tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, die z.B . durch gentechnische Veränderung befähigt sind, spezielle pharmazeutische Wirkstoffe wie Viren, Proteine. Enzyme, Antikörper, Neuronen, Gewebezellen oder diagnostische Strukturen zu produzieren. Besonders bevorzugt werden für die pharmazeutische Hochleistungsproduktion geeignete Zellen verwendet, zum Beispiel Ciliaten, Insektenzellen, Baby Hamster Kidne ( BUK ) Zellen, Chinese 1 lamster Ovary (CHO) Zellen, 1 IKB- Zellen (durch die Fusion von humaner HEK 293-Zelllinie mit der humanen B urk i t t Lyphomzelllinie 2B8 entstanden), Hybridoma Zellen sowie Stammzellen. For operation on bacteria, a continuous flow of the cell separator according to the invention is preferred. The bioreactor or perfusion reactor can be used to grow cells that grow in vitro and in free suspension or on microcarriers. Among the preferred cells include protozoa and adhesive and non-adhesive eukaryotic cells human (nerve, blood or tissue cells, as well as stem cells of embryonic or adult origin), animal or vegetable origin, the z. by genetic modification, special pharmaceutical agents such as viruses, proteins. Produce enzymes, antibodies, neurons, tissue cells or diagnostic structures. Particularly suitable for high-performance pharmaceutical production cells are used, for example, ciliates, insect cells, baby hamster kidney (BUK) cells, Chinese 1 lambda ovary (CHO) cells, 1 IKB cells (by the fusion of human HEK 293 cell line with the human bacterial line 2B8), hybridoma cells and stem cells.
In einer alternativen Ausführungsform der Anlage ist einer der beschriebenen erfindungsgemäßen Zellenabscheider im absatzweise durchgeführten Betrieb nach Beendigung der Fermentation vor der Zellabtrennung an einen weiteren Bioreaktor oder einen Erntetank angeschlossen mit dem Ziel, die auf die Filter aufzutragende Zellmasse und damit die erforderlichen Filterflächen zu reduzieren. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Rückhaltung und Rückführung von Feststoffen, insbesondere Zellen, in einem durchströmten Gefäß, wobei dem Gefäß kontinuierlich oder absatzweise feststoffenthaltendes Medium zugeführt und feststofffreies Medium abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß ein durchströmter gamma- sterilisierbarer Kunststoff eutel oder -flasche ist, der im unteren Bereich schräg angestellte Flächen, günstiger Weise einen unten, insb. konisch oder pyramidal, verjüngtenIn an alternative embodiment of the system, one of the described cell separator according to the invention is carried out in batch operation after completion of the fermentation before cell separation to another bioreactor or a harvest tank with the aim to reduce the cell mass to be applied to the filter and thus the required filter surfaces. The present invention further provides a process for the retention and recirculation of solids, in particular cells, in a vessel through which the vessel is fed continuously or batchwise solids-containing medium and solids-free medium is discharged, characterized in that the vessel is a flow-through gamma sterilizable plastic bag or bottle is inclined at the bottom Areas, conveniently one down, esp. Conical or pyramidal, rejuvenated
Feststoffsammeibereich 57 zum Sammeln der Feststoffe mit Hilfe der Schwerkraft aufweist. In einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens wird die Abscheidefläche durch schräg gestellten Kanälen gebildet und es herrscht bevorzugt eine Strömungsgeschwindigkeit, welche die Wahrung laminarer Strömungszustände gemäß Re < 2300 gestattet, womit eine effizienzmindernde Resuspendierung der abgeschiedenen Zellen gegen das Erdschwerefeld vermieden wird. Solid collection area 57 for collecting the solids by gravity. In a particular embodiment of the method, the separation surface is formed by inclined channels and there is preferably a flow velocity which allows the maintenance of laminar flow states according to Re <2300, thus avoiding an efficiency-reducing resuspension of the deposited cells against the earth's gravity field.
Die Reynolds-Zahl Re kann nach Gl. 7 aus der über d en Quers chnitt gemitteltenThe Reynolds number Re can be calculated according to Eq. 7 from the averaged over the cross section
Strömungsgeschwindigkeit , der kinematischen Viskosität v des strömenden Mediums und dem Innendurchmesser d eines Kanals berechnet werden: Re = (w d / v ) (Gl. 7) Flow velocity, the kinematic viscosity v of the flowing medium and the inner diameter d of a channel are calculated: Re = (w d / v) (equation 7)
In schrägen Kanälen herrscht an den Kanalinnenwänden eine geringere Strömungsgeschwindigkeit als in den Kanalmitten. Die Zellen sedimentieren in den Kanälen und rutschen an der Unterseite der Kanäle entgegen der Strömungsrichtung den unteren Kanal enden entgegen. Die von den Zellen befreite Zellkulturlösung wird durch die Kan le in einen E nt es t r msa m m e 1 b er e i eh 56 abgegeben, der oberhalb der Kanäle angeordnet ist, und schließlich aus dem Gefäß befördert. In inclined channels, there is a lower flow velocity at the channel inner walls than in the channel centers. The cells sediment in the channels and slip at the bottom of the channels against the direction of flow of the lower channel ends against. The cell culture solution freed from the cells is discharged through the cannula into a first chamber 56 located above the channels and finally transported out of the vessel.
In einem polyeder- bzw. kegelförmigen Abscheider ist d die Breite bzw. der Durchmesser des Querschnitts der maximalen Abscheidefläche. An den Kunststoffwänden herrscht eine geringere Strömungsgeschwindigkeit als in den Kanalmitten. Die Zellen rutschen entgegen der Strömungsrichtung dem Feststoffsammelbereich 57 entgegen. Die von den Zellen befreite Zellkulturlösung steigt in einen Erntestromsammelbereich 56 auf. d e r ob erh alb d e r Abscheidefläche angeordnet ist, und wird schließlich aus dem Gefäß befördert. In a polyhedral or cone-shaped separator, d is the width or the diameter of the cross section of the maximum separation surface. On the plastic walls there is a lower flow velocity than in the channel centers. The cells slide against the flow direction towards the solids collecting area 57. The cell-culture solution freed from the cells rises into a crop stream collecting area 56. for whether or not there is a separation surface, and is finally conveyed out of the vessel.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann vorzugsweise außerhalb eines Bioreaktors ausgeführt werden. Hierzu wird die Zellkulturlösung mit Zellen aus dem Bioreaktor in den erfindungsgemäßen Zellenabscheider befördert. Bevorzugt werden die Zellen vor Eintritt in den Abscheider in einem externen Gefäß gekühlt, um den Stoffwechsel zu verlangsamen und somit einer produktivitätsmindernden Unterversorgung der Zel len entgegenzuwirken. In gekühlter Suspension ist eine Sauerstoffversorgung der s edimenti er enden Zellen nicht erforderlich. Zumeist ist eine Abkühlung der Zellkulturlösung auf die Umgebungstemperatur der Abscheider völlig ausreichend, so dass neben dem gewünschten Stoffwechs eleffekt Konvektionsströmungen sicher vermieden werden. Zur Überwachung der ausreichenden Versorgung der Zel l en kann der Abscheider mit mindestens einem Einwegsensor z:B. zur Messung der S auersto ffkonzentration und/oder des pl 1-Wertes ausgestattet werden. Eine Unterbringung der Sensoren ist sowohl in den Wänden wie auch den Verb indungs leitung zum Bioreaktor oder den Erntegefäßen möglich. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die effektive Rückhaltung und Rück ührung von Zellen in einem kontinuierlich durchströmten sterilen Kunststoffbeutel. B ei der Rückhaltung undThe process according to the invention can preferably be carried out outside a bioreactor. For this purpose, the cell culture solution is transported with cells from the bioreactor in the cell separator according to the invention. Preferably, the cells are cooled before entering the separator in an external vessel in order to slow down the metabolism and thus counteract a productivity-reducing shortage of Zel len. In cooled suspension, oxygen supply to the sedimenting cells is not required. In most cases, a cooling of the cell culture solution to the ambient temperature of the separator is completely sufficient, so that in addition to the desired metabolism eleff effect convection currents are reliably avoided. To monitor the sufficient supply of the cells, the separator can be equipped with at least one disposable sensor z: B. be equipped to measure the S auersto ffkonzentration and / or the pl 1 value. An accommodation of the sensors is possible both in the walls as well as the connecting line to the bioreactor or the harvesting vessels. The inventive method allows the effective retention and return of cells in a continuous flow sterile plastic bag. B of the retention and
Rückführung wirken auf die Zeilen nur moderate Scherkräfte, die zumeist von den Zellen gut vertragen werden. Die Zellen werden in der Abscheidevorrichtung auf Fermentationstemperatur oder einem erniedrigten Temperaturniveau gehalten und di e Versorgung mit Nährstoffen ist gegeben. Repatriation act on the lines only moderate shear forces, which are usually well tolerated by the cells. The cells are kept in the separator at fermentation temperature or a lowered temperature level and the supply of nutrients is given.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Er indun anhand von Zeichnungen näher erläutert ohne die Erfindung hierauf zu beschränken. Exemplary embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to the drawings, without the invention being restricted thereto.
Fig 1. Schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Einweg-Feststoffabscheider mit Lamellenpaket. FIG. 1. Schematic representation of the disposable solids separator according to the invention with plate pack.
Fig. 2 Schematische Darstellung eines Lamellenpakets 1 (Längsschnitt) 2 Schematic representation of a disk set 1 (longitudinal section)
Fig. 3 Schematische Darstellung eines Lamellenpakets 1 (Längsschnitt) 3 Schematic representation of a disk set 1 (longitudinal section)
Fig. 4 Schema des Aufbaus verschiedener Lamellenpakete (Querschnitt ΛΛ" von Fig. 3) 4 Schematic of the construction of various disk packs (cross section ΛΛ "of FIG. 3)
Fig. 5 Schema des Aufbringens des Kunststoffb eutels 50 auf einem Lamellenpaket 1 (Querschnitt AA' von Fig. 3) Fig. 5 Scheme of applying the Kunststoffb eutels 50 on a disk set 1 (cross section AA 'of Fig. 3)
Fig. 6 und Fig. 7 Straffung und Befestigung des Kunststoffbeutels 50 auf einem Lamellenpaket I (Querschnitt) FIG. 6 and FIG. 7 Tightening and fastening of the plastic bag 50 on a disk pack I (cross section)
Fig. 8 und Fig. 9 Alternative Straffung und Befestigung des Kunststoffbeutels 50 auf einem Lamellenpaket 1 mit Hilfe von Rahmen 130 und Deckel 110 (Querschnitt)  8 and FIG. 9 Alternative tightening and fastening of the plastic bag 50 on a disk pack 1 with the aid of frame 130 and cover 110 (cross section)
Fig. 10 Seitenansichten der erfindungsgemäßen Feststoffabscheider mit Lameilenpaket 1 auf Gestell 140.  Fig. 10 are side views of the solids according to the invention with Lameilenpaket 1 on frame 140th
Fig. 1 1 Frontansichten der erfindungsgemäßen Feststoffabscheider mit Lamellenpaket 1 au Gestell 140.  Fig. 1 1 front views of the solids according to the invention with plate pack 1 au frame 140th
Fig. 12 Längsschnitte der erfindungsgemäßen Feststoffabscheider mit Lameilenpaket 1 au Gestell 140 mit Rahmen 130 und Deckel 1 10.  Fig. 12 are longitudinal sections of the solids according to the invention with Lameilenpaket 1 au frame 140 with frame 130 and lid 1 10th
Fig. 13 Frontansichten der erfindungsgemäßen Feststoffabscheider mit Lamellenpaket 1 auf ihrem Gestell 140 mit Rahmen 130 und Deckel 110. 13 shows front views of the solids separator according to the invention with plate pack 1 on its frame 140 with frame 130 and lid 110.
Fig 14. Schematische 3-dimensionale Darstellung der erfindungsgemäßen F eststo ffab s cheider in der disphenoidischen Ausführungsform  FIG. 14. Schematic 3-dimensional representation of the invented prosthesis in the disphenoid embodiment. FIG
Fig 15. Schematischer Längsschnitt der erfindungsgemäßen Feststoffabscheider in d er disphenoidischen Ausführungsform mit Strömungsinverter 81  FIG. 15. Schematic longitudinal section of the solids separator according to the invention in the disphenoidal embodiment with flow inverter 81
Fig. 16 und 1 7 Schematische Darstellung der erfindungsgemäßen F eststoffabscheider in der kubischen Ausführungsform.  Fig. 16 and 1 7 Schematic representation of the invention F eststoffabscheider in the cubic embodiment.
Fig. 18 Verfahrensschema eines Perfusionsreaktors. Um die respiratorische Aktivität der Zellen im Bioreaktorablauf zu reduzieren, wird dessen Temperatur möglichst unmittelbar nach dem Abzug in einer Kühlvorrichtung auf ein niedrigeres Niveau abgesenkt. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Zellen in der Zellenabscheider zu lange in einem S auerstoff-limitierten Zustand verweilen, was die Zellen physiologisch beschädigen könnte. Im gezeigten Bespiel besteht der Abscheider 640 aus einem Abscheidebeutel 620 und einer integrierten Kühlvorrichtung 600. Die Flüssigkeitsströme zwischen Bioreaktor 610 und Abscheider 640 werden durch die scherarmen Pumpen 630 und 631 eingestellt. Andere Verschattungen, z.B. die Positionierung von einer der beiden Pumpen 630 und 631 im Bioreaktorablauf, sind ebenso denkbar. Fig.19 Vergleich der Abscheidesysteme Fig. 18 process diagram of a perfusion reactor. In order to reduce the respiratory activity of the cells in the bioreactor outlet, its temperature is lowered to a lower level as soon as possible after withdrawal in a cooling device. In this way, the cells in the cell separator are prevented from lingering in an acid-limited state for too long, which could physiologically damage the cells. In the example shown, the separator 640 consists of a separation bag 620 and an integrated cooling device 600. The liquid flows between bioreactor 610 and separator 640 are adjusted by the low-shear pumps 630 and 631. Other shadows, eg the positioning of one of the two pumps 630 and 631 in the bioreactor outlet, are also conceivable. Fig.19 Comparison of the separation systems
Fig.20 Vergleich der Abscheidervolumina pro Abscheidefläche. Fig.20 Comparison of the separator volumes per separation area.
Fig. 21 Längsschnitte des Flaschenabscheiders mit B öden als Abscheidefläche 1 , Horizontalströmungsvert eiler 85 und Stopfen 220. Fig. 22 Seitlicher Schnitt des Flaschenabscheiders nach Fig. 21 auf seinem Gestell. Fig. 21 are longitudinal sections of the Flaschenabscheiders with B dres as Abscheidefläche 1, Horizontalströmungsvert eiler 85 and plug 220. Fig. 22 Side section of the bottle separator of FIG. 21 on its frame.
Fig. 23 Details eines Stopfen 220 mit Überwurf 230 sowie Strömungsverteiler 85 mit nach unten gerichteten Einlassströmungen FIG. 23 shows details of a plug 220 with union 230 and flow distributor 85 with downwardly directed inlet flows
Fig 24 Frontansichten eines hängenden Kunststoffbeutels (=BagSettler) als Feststoffabscheiders und seitlicher Schnitt auf Gestell. Fig. 24 Front views of a hanging plastic bag (= BagSettler) as Feststoffabscheiders and side cut on rack.
Fig. 25 zeigt den Einfluss verschiedener Strömungsverteiler 85 auf die Rückhalteleistung R bei verschiedener effektiver Steiggeschwindigkeit v=q/Aeff. FIG. 25 shows the influence of various flow distributors 85 on the retention capacity R at different effective rate of climb v = q / Aeff.
Bezugszeichen: Reference numerals:
1 Lamellenpaket / Abscheiderfläche  1 plate pack / separator surface
5 Stegbreite  5 bridge width
8 Plattenabstand 8 plate spacing
10 Winkel  10 angles
13 Länge  13 length
15 Breite  15 width
18 Höhe  18 height
30 Stützplatte 30 support plate
50 Kunststoffbeutel oder Kunststoffflasche  50 plastic bags or plastic bottle
51 Hals  51 neck
52 Überschuss / Falte  52 excess / fold
55 Schweißnaht 55 weld
56 Emtestromsammelbereich 56 Electricity collection area
57 F eststoffsammelb er eich  57 Material collection
58 Winkel  58 angles
59 Winkel  59 angles
60 Befestigungsband  60 fastening tape
70 Emtestrom (Harvest) 70 electricity (harvest)
74 Bioreaktorgemisch / Feed  74 bioreactor mixture / feed
79 Rückführung  79 feedback
80 Durchführung  80 implementation
81 Strömungsinverter  81 flow inverters
84 Durchführung 85 Strömungsverteiler insb. Horizontalverteiler oder Strömungsverteiler mit nach unten gerichteten Einlassströmungen 84 implementation 85 Flow distributor esp. Horizontal distributor or flow distributor with downwardly directed inlet flows
86 Einlassströmung  86 inlet flow
88 zentrale Absaugung  88 central suction
89 Durchführung 89 implementation
90 Anschlussplatte  90 connection plate
100 Gehäuse  100 housings
1 10 Deckel  1 10 lid
1 12 Verlängerung  1 12 extension
1 15 Befestigungselement 1 15 fastener
130 Rahmen  130 frames
140 Gestell  140 frame
142 Vorsprung  142 advantage
145 Gestellfuß  145 frame foot
148 Auflage 148 edition
200 Vibrator  200 vibrator
210 Montageplatte  210 mounting plate
220 Deckel oder Stopfen  220 lids or plugs
230 Überwurfmutter  230 union nut
240 O-Ring 240 O-ring
Profile eines Lamellenpakets Profiles of a lamella package
31 1 Lamellenpaket 31 1 disc pack
320 Rechteckprofi 1 320 rectangular professional 1
321 Lamellenpaket 321 disc pack
330 Rundprofil  330 round profile
331 Lamellenpaket  331 disc pack
340 Rundprofil  340 round profile
341 Lamellenpaket  341 disc pack
350 6-Eck-Profil 350 6-corner profile
351 Lamellenpaket  351 disc pack
500 Theoritische maximale Abscheiderfläche 500 Theoritic maximum separator area
501 Abscheiderbereich  501 separator area
510 Einlassfläche 510 inlet area
600 Kühlvorrichtung 610 Bioreaktor 600 cooling device 610 bioreactor
620 Abscheidevomchtung  620 separation device
630, 631 Pumpen  630, 631 pumps
640 Abscheider = Abscheidebeutel + Kühlvorrichtung ggf. im Gestell oder Behälter integriert. 650 Kulturmedium 640 Separator = separation bag + cooling device integrated in the frame or container if necessary. 650 culture medium
Im Folgenden werden Untersuchungen der Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtungen beschrieben ohne sich hierauf zu beschränken. In the following, investigations of the applicability of the devices according to the invention are described without being limited thereto.
Partikelsystem particle system
Zur Simulation von Zellen wird das Partikelsystem Polyacrylnitril X-Polymerisat „PAN-X" verwendet. Das in Wasser unlösliche Polymer findet hauptsächlich in der B ekleidungsindustrie zur Herstellung von Fasern Verwendung. Nachfolgend ein Auszug aus dem Produktdatenblatt des Herstellers Firma Dralon ( imbl I. Dormagen.  For the simulation of cells, the particle system polyacrylonitrile X polymer "PAN-X" is used.The polymer which is insoluble in water is mainly used in the clothing industry for the production of fibers, hereinafter an excerpt from the product data sheet of the manufacturer Dralon (imbl I. Dormagen ,
Figure imgf000029_0001
Figure imgf000029_0001
Die Partikelgröß en v ert ei lung zeigt den häufigsten Partikeldurchmesser zwischen 1 5 und 30 μ in gemessen mit dem Laserbeugungsmessgerät Mastersizer der Firma Mäh ern, w as etw a eukaryotischen Zellen (CHO, BHK) entspricht. The particle size distribution shows the most common particle diameter between 1 5 and 30 μ as measured by the Mastersizer laser diffractometer from Mäh ern, which corresponds to eukaryotic cells (CHO, BHK).
Abscheides steme Schrägkaealabscheider Abscheides steme Schrägkaealabscheider
Untersucht wurden zu Vergleichszwecken ein großer und ein kleiner Plattenabscheider aus Edelstahl nach WO03/020919 mit theoretischen Abscheideflächen von A,h = 1,42 m2 bzw. h = 0.027 m2 als Modell zum erfindungsgemäßen Abscheider nach Fig. 2. Der große Abscheider besitzt 20 Platten, die in einem Abscheidervolumen von 17,4 L untergebracht sind. Der kleine Lamellenabscheider besteht aus 4 Platten in einem Ab s cheider volumen von 0,3 L. Würfelabseheider For comparison purposes, a large and a small plate separator made of stainless steel according to WO03 / 020919 with theoretical separation surfaces of A, h = 1.42 m 2 or h = 0.027 m 2 were investigated as models for the separator according to the invention according to FIG. 2. The large separator has 20 plates housed in a 17.4 L separator volume. The small lamella separator consists of 4 plates in a volume of 0.3 l. Würfelabseheider
Zwei Würfel wurden als hydrodynamisches Modell mit den Kantenlängen D = 200 mm und D = 400 mm aus Plexiglasplatten hergestellt. Die obere Ecke des Würfels besaß eine Öffnung für die Durchführung von Schlauchleitungen. Es wurde ein Einbau zur Strömungsverteilung (auch (Strömungs)Verteiier 85 genannt) der Partikelsuspension in Form eines an einem Schlauch befestigten T-Stücks oder Y-Stücks (jeweils zwei Einlaufe) bis in der Mitte (h=50 % HK) des Kunststoffmodells eingeführt. Die Breite der Verteiler c wurde variiert. Durch einen weiteren bis in die untere Konusspitze (Feststoffsammelbereich 57 auch Sammler) reichenden Schlauch, wurde das Sediment strömungsinvertierend vertikal nach oben abgezogen. Durch eine weitere Durchführung wurde einen Kunststoffrohr zum Sammeln der Klarphase = Durchführung 80befestigt, so dass die Klarphase (=Erntestrom 70) von der Oberfläche strömungsinvertierend nach unten gerichtet (U-Rohr) abgezogen wurde. Die allmählichen Querschnitterweiterungen zur unteren und oberen Ab scheider spitze erlauben eine gute Strömungs Vergleichsmäßigung und fungieren dadurch bereits als Strömungssammler (Feststoffsammelbereich 57 unten, Emtestromsammelbereich 56 oben),die auch ohne strömungsinvertierende Einbauten ausreichend gut funktionieren sollten. Two cubes were produced as hydrodynamic model with the edge lengths D = 200 mm and D = 400 mm from Plexiglas plates. The upper corner of the cube had an opening for the passage of hose lines. It was an installation for flow distribution (also called (flow) Verteiier 85) of the particle suspension in the form of a hose attached to a tee or Y-piece (two inlets) to the middle (h = 50% HK) introduced the plastic model , The width of the distributor c was varied. Through a further up to the lower cone tip (solids collection area 57 also collectors) reaching hose, the sediment was withdrawn flow inverting vertically upwards. Through a further implementation of a plastic tube for collecting the clear phase = bushing 80 was attached, so that the clear phase (= crop stream 70) from the surface flow inversion downwards (U-tube) was deducted. The gradual cross-sectional extensions to the upper and lower separator tip allow for good flow uniformity and thereby already function as flow collectors (solids collection region 57 at the bottom, emission collection region 56 at the top), which should work well without flow-inverting internals.
Tetraeder-Abscheider Tetrahedron separator
Der Tetraeder wurde als Plexiglasmodell aus gleichseitigen Dreiecken mit einer Kantenlänge D = 400 mm hergestellt. Gegenüber der Ecke, die als konischen Feststoffsammelbereich 57 ausgewählt wurde, war der F eststoffabscheider nach oben geöffnet Durch die Öffnungen konnten verschiedene Durchführungen für Einleitung und Abzug von Suspension (=Feed 74), Sedimentes und Klarlaufes (=Erntestrom 70) eingebaut werden. An die Durchführungen, in der Regel Schläuche wurden Verteiler und Kunststoffrohr zum Sammeln der Klarphase (= Durchführung 80)analog zum Würfel ausgeführt und positioniert. The tetrahedron was made as a Plexiglas model of equilateral triangles with an edge length D = 400 mm. Opposite the corner, which was selected as a conical solids collecting area 57, the solids separator was opened upwards. Through the openings different feedthroughs for feed and withdrawal of suspension (= feed 74), sediments and clear run (= crop stream 70) could be installed. On the bushings, usually hoses distributor and plastic tube for collecting the clear phase (= implementation 80) were performed and positioned analogous to the cube.
Der Tetraeder unterscheidet sich in seiner Strömungs-charakteristik gegenüber dem Würfel in erster Linie darin, dass eine strömungsbegünstigte Verjüngung lediglich nach unten /.um Rücklaufsammler vorhanden ist und die Klarphase am Punkt der größten Oberfläche gesammelt wird. Zum gleichmäßigen Abzug wird beim Tetraeder daher ein in dieser maximalen Abscheidefläche platzierter Strömungsverteiler 85 verwendet The tetrahedron differs in its flow characteristic from the cube primarily in the fact that a flow-favored taper is present only down / to the return header and the clear phase is collected at the point of the largest surface. For uniform extraction, a flow distributor 85 placed in this maximum separation area is therefore used in the tetrahedron
Die Abscheidefläche ΑΛ betrug bei der untersuchten Einheit 0,069 m2 bei 7,6 1 Volumen. Vertikalabscheider mit konischen Zulauf -Typ Dortmundbrunnen The separation area ΑΛ was 0.069 m 2 to 7.6 1 volume of the tested unit. Vertical separator with conical inlet type Dortmund well
Dieser Vertikalabscheider ist häufig in der Abwassertechnik eingesetzt. Der untersuchte Abscheider bestand aus einem zylindrischen Mantel mit einem Querschnitt von 1 45 mm, der im unteren Bereich einen Sammeltrichter bildet, und im oberen Bereich einen mittig platzierten konischen Zulauf mit einem Querschnitt von 5 ! mm aufweist. Beide Elemente wurden aus Glas hergestellt. Die ungeklärte Flüssigkeit wurde über den konischen Zulauf von oben in den zylindrischen Bereich (vertikalen Abscheidebereich) eingeleitet und stieg in den Abscheidebereich auf, während die Schwebstoffe in den Sammeltrichter sedimentierten. Am oberen Ende des Abscheidebereichs wurde die Klarphase an vier Punkten gesammelt. Der untersuchte Vertikalabscheider hatte ein Volumen von 1 ,7 I einer Abscheiderfläche A,h von 0,014 m2. This vertical separator is often used in wastewater technology. The investigated separator consisted of a cylindrical shell with a cross section of 1 45 mm, which forms a collecting funnel in the lower area, and in the upper area a centrally placed conical inlet with a cross section of 5! mm. Both elements were made of glass. The unexposed liquid was introduced from above into the cylindrical area (vertical separation area) via the conical inlet and rose into the separation area, while the suspended particles sedimented into the collecting funnel. At the top of the separation area, the clear phase was collected at four points. The investigated vertical separator had a volume of 1.7 l of a precipitator area A, h of 0.014 m 2 .
Methoden Analysemethode Methods analysis method
Die Probe wird mittels einer Saugnutsche abfiltriert (Porengröße <2μ:τη), das Filterpapier bei 140 °C getrocknet und gewogen. 1 Iierlür wurde eine Trocknungswaage (Sartorius MA45) verwendet. The sample is filtered off by means of a suction filter (pore size <2μ: τη), the filter paper dried at 140 ° C and weighed. A drying weigher (Sartorius MA45) was used for this purpose.
Versuchsdurchführung Experimental Procedure
ΡΛΝ-Χ 3 g/L wurde im Vorlagebehälter bereitgestellt und in den jeweiligen Abscheider mittels Schlauchpumpen (Watson-Marlow Du323) eingeführt. Über die Pumprate der Schlauchpumpen q wird die gewünschte Steiggeschwindigkeit v (v=q/Ath, wobei der q der Erntestrom ist, mit dem der Abscheider bei gegebener Perfusionsrate und Bioreaktorvolumen V belastet wird) eingestellt. Die Partikelsuspension wird zunächst im Kreis gepumpt. Nach einer Wartezeit von zwei hydrodynamis chen Verweilzeiten zur Einstellung stationärer Bedingungen wurde die Probenahme aus dem Erntestrom gestartet.  ΡΛΝ-Χ 3 g / L was prepared in the storage tank and introduced into the respective separator by means of peristaltic pumps (Watson-Marlow Du323). The pumping rate of the peristaltic pumps q is used to set the desired rate of rise v (v = q / Ath, where q is the harvesting rate at which the separator is loaded at a given perfusion rate and bioreactor volume V). The particle suspension is first pumped in a circle. After waiting for two hydrodynamic residence times to set stationary conditions, sampling was started from the harvesting stream.
Das Probevolumen richtete sich nach der Partikelmasse auf dem Filter. Diese sollte zur Messfehlerbegrenzung ca. 100 mg ± 25 mg betragen. Daraus resultier Probevolumina von 40 bis 800 ml. für die Bestimmung der P artikelkonz entr ation, die per Dreifachbestimmung gemessen wurden. Ergebnisse The sample volume was based on the particle mass on the filter. This should be approx. 100 mg ± 25 mg for measuring error limitation. This results in sample volumes of 40 to 800 ml. For the determination of the particle concentration measured by triplicate determination. Results
Figure imgf000032_0001
Figure imgf000032_0001
Tabelle 1  Table 1
Der Vergleich der Abscheidesysteme zeigt das erwartete Sinken des Rückhaltgrades R mit steigendem Medien- bzw. Erntestrom q bzw. der effektiven Steiggeschwindigkeit v=q/Aeff (Fig. 19). The comparison of the separation systems shows the expected decrease of the retention level R with increasing media or crop flow q or the effective rate of climb v = q / A eff (FIG. 19).
Die effektive Steiggeschwindigkeit ergibt sich durch Einführung des Wirkungsgrades η ΐ , der die unterschiedliche Rückhalteleistung der verwendeten Maxiimlfläche der Abscheider gegenüber dem Dortmundbrunnen ausweist. Fig 19 zeigt, dass die Abscheider nach Hinzunahme dieses Wirkungsgrades durch einen gemeinsame. Ausgleichgrade beschreibbar sind.  The effective rate of rise results from the introduction of the efficiency η ΐ, which identifies the different retention capacity of the maximum surface area of the separators used in relation to the Dortmund well. 19 shows that the separator after the addition of this efficiency by a common. Balances are writable.
Die Leistungsfähigkeit der Abscheider, ist in Fig 20 gegenübergestellt. Diese Darstellung zeigt, wie viel Abscheidervolumen notwendig ist, um die effektive Abscheidefläche unterzubringen. Kleine Abscheidervolumina sind bei Zellkulturen wünschenswert, um Aufenthaltszeiten außerhalb des versorgten Fermentationsraumes zu minimieren. Sehr gut schneiden bei dieser Gegenüberstellung die Schrägkanalabscheider ab, die unabhängig vom Maßstab mit sehr hohen Abscheideflächen pro Abscheidervolumen größer 50 1/m betreibbar sind. Dieses Beispiel macht die hervorragende Skali erbarkeit dieser Abscheidersysteme deutlich. Im Gegensatz dazu wird bei den Vertikalabscheidern erheblich mehr Volumen benötigt, um in diesen die horizontale Abscheidefläche zu entfalten. Außerdem sinkt die Effizienz der Unterbringung bei der Maßstabs Vergrößerung mit V = A3'2 ab. Überraschenderweise ist die Effizienz der Einwegmodelle, der Würfel und des Tetraeders, dem Standardsystem des Dortmundbrunnens deutlich überlegen, so dass diese sehr einfachen und preiswerten Systeme in erheblich größeren Bioreaktoren ( bis zu ca. 6- fach) als der Dortmundbrunnen eingesetzt werden können. The performance of the separators is compared in FIG. This illustration shows how much separator volume is necessary to accommodate the effective separation area. Small trap volumes are desirable in cell cultures to avoid residence times outside the cell culture supplied fermentation space to minimize. Very well cut in this comparison from the Schrägkanalabscheider from which are independent of the scale with very high separation surfaces per separator volume greater than 50 1 / m operable. This example illustrates the excellent scalability of these separator systems. In contrast, the vertical separators significantly more volume is needed to deploy in this horizontal separation surface. In addition, the efficiency of housing decreases at scale magnification with V = A 3 ' 2 . Surprisingly, the efficiency of the disposable models, the cube and the tetrahedron, the standard system of the Dortmund wells clearly superior, so that these very simple and inexpensive systems in much larger bioreactors (up to about 6 times) can be used as the Dortmund wells.
Eine weitere Anpassung (Geometrie und / oder Position) der Zulaufverteiler und Erntestromsammler könnten zu einer Optimierung der Rückhaltegrads R führen.  A further adaptation (geometry and / or position) of the feed distributors and harvest current collectors could lead to an optimization of the retention levels R.
Die Arbeiten, die zu dieser Anmeldung geführt haben, wurden gemäß der Finanzhilfevereinbarung„Bio.NRW: MoBiDik - Modulare Bioproduktion - Disposable und Kontinuierlich" (Förderkennzeichen wl 004ht()22a) im Rahmen des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert. The work leading to this notification has been funded under the European Regional Development Fund (ERDF) grant agreement "Bio.NRW: MoBiDik - Modular Bioproduction - Disposable and Continuous" (grant number wl 004ht () 22a).

Claims

Patentansprüche claims
1. Feststoffabscheider zur Rückhaltung und Rückführung von Feststoffen aus einem Reaktorgemisch, umfassend einen durchströmten sterilisierbaren Kunststoff eutel oder Kunststofflasche (50) und innerhalb des Kunststoffbeutels oder Kunststofflasche (50): - Im oberen Bereich ein oder mehrere Durchführungen/Einbauten (80) zum Abziehen eines von den Feststoffen getrennten Erntestroms (70) aus einem Erntestromsammelbereich (56), im oberen Segment eines mittleren Bereiches einen Abscheidebereich (1 , 501) mit einer Abscheidefläche, die während des Betriebs mit einen Winkel ( 10) von 0° bis 80° zur Horizontalen geneigt ist, 1. solids separator for the retention and recycling of solids from a reactor mixture, comprising a sterilized plastic eutel or plastic bottle (50) and within the plastic bag or plastic bottle (50): - In the upper one or more bushings / fittings (80) for removing a separated from the solids crop stream (70) from a crop flow collecting area (56), in the upper segment of a central region, a separation area (1, 501) with a Abscheidefläche which during operation at an angle (10) from 0 ° to 80 ° to the horizontal is inclined,
- im unteren Segment des mittleren Bereiches eine oder mehrere Durchführungen oder - In the lower segment of the central area one or more bushings or
Einbauten (84) zur Strömungsverteilung des Reaktorgemisches (74), Internals (84) for flow distribution of the reactor mixture (74),
Im unteren Bereich ) einen unten verjüngten Feststoffsammelbereich (57) zum Sammeln der Feststoffe mit Hilfe der Schwerkraft.  At the bottom) a downwardly tapered solids collection area (57) for collecting the solids by gravity.
2. F estst off ab s cheider nach Anspruch 1, wobei Feststoffs ammelb e r e i c h (57) eine oder mehrere Durchführung (89) oder Einbauten (88) zum Abziehen der Feststoffe aufweist. 2. The first off s checker according to claim 1, wherein solid ammonds (57) has one or more feedthroughs (89) or internals (88) for stripping off the solids.
3. F estst offabs cheider nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Feststoffsammeibereich (57) konisch oder pyramidal nach unten verjüngt ist. 3. Final offabs cheider according to any one of claims 1 or 2, wherein the Feststoffsammeibereich (57) tapers conically or pyramidal downwards.
4. F estst offabs cheider nach einem der Ansprüche 1 bis 3, der mindestens ein Einwegsensor im Innenraum umfasst. 4. F estst offabs cheider according to one of claims 1 to 3, which comprises at least one disposable sensor in the interior.
5. F estst offabs cheider nach einem der Ansprüche I bis 4, wobei der Abscheidebereich aus einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Kanälen in einem Lamellenpaket (1 ) besteht und die Abscheidefläche während des Betriebs mit einem Winkel (10) von 30° bis 80° zur Horizontalen geneigt ist. 5. F estst offabs cheider according to one of claims I to 4, wherein the Abscheidebereich consists of a plurality of juxtaposed channels in a disk set (1) and the Abscheidefläche during operation at an angle (10) of 30 ° to 80 ° to Horizontal is inclined.
6. F estst offabs cheider nach Anspruch 5, wobei das Lamellenpaket ( 1 ) aus mehreren aufeinander gestapelten Stegplatten besteht, die die Kanäle des Lamellenpakets (1) bilden. 6. F estst offabs cheider according to claim 5, wherein the disk pack (1) consists of a plurality of stacked web plates, which form the channels of the disk pack (1).
7. F estst offabs cheider nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei die Kanäle eine Kanallänge L von 30 % bis 95% einer Länge LK des Kunststoffbeutels oder Kunststofflasche aufweisen. 7. F estst offabs cheider according to any one of claims 5 or 6, wherein the channels have a channel length L of 30% to 95% of a length LK of the plastic bag or plastic bottle.
8. F estst offabs cheider nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Verhältnis von Steghöhe zur Kanalbreite s/d 0,01 < s/d < 5 beträgt, mit der Einschränkung. 8. F estst offabs cheider according to one of claims 5 to 7, wherein the ratio of land height to the channel width s / d 0.01 <s / d <5, with the restriction.
Feststoffabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei der Kunststoffbeutel (50) polyeder- oder kegelförmig ist und wobei der Kunststoffbeutel (50) während des Betriebs so gestellt ist, dass der unten verjüngte Feststoffsammelbereich 57 durch die Wände des Kunststoffbeutels und die Spitze bzw. Ecke des Polyeders oder des Kegels gebildet ist. A solids separator according to any one of claims 1 to 4, wherein the plastic bag (50) is polyhedral or conical and wherein the plastic bag (50) is so positioned during operation that the bottom tapered solids collection area 57 passes through the walls of the plastic bag and the tip or Corner of the polyhedron or cone is formed.
10. Feststoffabscheider nach Anspruch 9, wobei der Kunststo ffb eutel (50) ein Disphenoid, eine gerade Pyramide, ein Oktaeder oder ein Würfel ist. 10. solids separator according to claim 9, wherein the Kunststo ffb bag (50) is a Disphenoid, a straight pyramid, an octahedron or a cube.
1 1. Feststoffabscheider nach einem der Ansprüche I bis 4, wobei der Kunststoffbeutel oder Kunststoffflasche (50) einen viereckigen Querschnitt aufweist, wobei der nach unten verjüngte Feststoffsammelbereich 7 in einem Hals endet, der mit einem Deckel oder Stopfen verschlossen ist, wobei der Deckel oder Stopfen alle Durchführungen 80, 84, 89 aufweist.  1 1. A solids separator according to any one of claims I to 4, wherein the plastic bag or plastic bottle (50) has a quadrangular cross section, wherein the downwardly tapered solids collection area 7 terminates in a neck which is closed with a lid or plug, wherein the lid or Plug all bushings 80, 84, 89 has.
Feststoffabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 umfassend einen Behälter zurA solids separator according to any one of claims 1 to 11 comprising a container for
Aufnahme des Kunststoffbeutels 50, wobei der Behälter mindestens: Receiving the plastic bag 50, wherein the container at least:
einen Innenraum zur Aufnahme des Kunststoffbeutels 50, wobei der Innenraum an die Form des Kunststoffbeutels 50 mittels an die Form des Kunststoffbeutels 50 angepasste Wände, die den Innenraum einschließen und von der Außenwelt abgrenzen, angepasst ist, eine Öffnung zur Einführung des Kunststoffbeutels 50 von oben in den Behälter, umfasst.  an inner space for receiving the plastic bag 50, wherein the interior is adapted to the shape of the plastic bag 50 by means adapted to the shape of the plastic bag 50 walls that enclose the interior and delimiting the outside world, an opening for insertion of the plastic bag 50 from above in the container.
Bioreaktoranlage umfassend einen Bioreaktor verbunden mit einem Feststoffabscheider nach einem der Ansprüche 1 bis 12. Bioreactor system comprising a bioreactor connected to a solids separator according to one of claims 1 to 12.
Verfahren zur Rückhaltung und Rückführung von Feststoffen, insbesondere Zellen, in einem durchströmten Gefäß, wobei dem Gefäß kontinuierlich oder absatzweise feststoffenthaltendes Medium zugeführt und feststofffreies Medium abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäß ein durchströmter sterilisierbarer Kunststoffbeutel oder - Hasche ist, der im unteren Bereich schräg angestellte Flächen, günstiger Weise einen unten konisch verjüngten Feststoffsammelbereich (57) zum Sammeln der Feststoffe mit Hilfe der Schwerkraft aufweist.  Process for the retention and recirculation of solids, in particular cells, in a vessel through which the vessel is supplied continuously or batchwise solids-containing medium and solids-free medium is discharged, characterized in that the vessel is a sterilizable plastic bag or - Hasche flowed through, in the lower area inclined surfaces, conveniently a bottom conically tapered solids collection area (57) for collecting the solids by means of gravity.
PCT/EP2013/053390 2012-02-20 2013-02-20 One-way separator for retaining and recirculating cells WO2013124326A1 (en)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DK13707318T DK2817406T3 (en) 2012-02-20 2013-02-20 Disposable Separator for Retention and Cell Return
CA2864779A CA2864779C (en) 2012-02-20 2013-02-20 One-way separator for retaining and recirculating cells
PL13707318T PL2817406T3 (en) 2012-02-20 2013-02-20 Disposable cutter for retaining and returning cells
ES13707318T ES2758739T3 (en) 2012-02-20 2013-02-20 Disposable separator for cell retention and recirculation
KR1020147025818A KR102032138B1 (en) 2012-02-20 2013-02-20 One-way separator for retaining and recirculating cells
US14/379,577 US9809792B2 (en) 2012-02-20 2013-02-20 One-way separator for retaining and recirculating cells
EP13707318.5A EP2817406B1 (en) 2012-02-20 2013-02-20 Disposable cutter for retaining and returning cells
SG11201404611RA SG11201404611RA (en) 2012-02-20 2013-02-20 One-way separator for retaining and recirculating cells
BR112014020462-4A BR112014020462B1 (en) 2012-02-20 2013-02-20 unidirectional separator for cell retention and recirculation
JP2014557085A JP6474616B2 (en) 2012-02-20 2013-02-20 One-way separator for holding and recirculating cells
CN201380020998.5A CN104471051A (en) 2012-02-20 2013-02-20 One-way separator for retaining and recirculating cells
AU2013224132A AU2013224132B2 (en) 2012-02-20 2013-02-20 One-way separator for retaining and recirculating cells
IL234070A IL234070B (en) 2012-02-20 2014-08-11 One-way separator for retaining and recirculating cells

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12001121.8 2012-02-20
EP12001121 2012-02-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2013124326A1 true WO2013124326A1 (en) 2013-08-29
WO2013124326A9 WO2013124326A9 (en) 2014-10-30

Family

ID=47754472

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/053393 WO2013124329A1 (en) 2012-02-20 2013-02-20 One-way separator for retaining and recirculating cells
PCT/EP2013/053390 WO2013124326A1 (en) 2012-02-20 2013-02-20 One-way separator for retaining and recirculating cells

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/053393 WO2013124329A1 (en) 2012-02-20 2013-02-20 One-way separator for retaining and recirculating cells

Country Status (14)

Country Link
US (2) US9840691B2 (en)
EP (2) EP2817406B1 (en)
JP (2) JP6474616B2 (en)
KR (2) KR102059895B1 (en)
CN (3) CN104126001A (en)
AU (2) AU2013224132B2 (en)
BR (2) BR112014020120B1 (en)
CA (2) CA2864779C (en)
DK (2) DK2817406T3 (en)
ES (2) ES2758739T3 (en)
IL (2) IL234070B (en)
PL (1) PL2817406T3 (en)
SG (2) SG11201404611RA (en)
WO (2) WO2013124329A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016530893A (en) * 2013-09-16 2016-10-06 ジェンザイム・コーポレーション Method and system for processing cell culture
EP3275992A1 (en) 2016-07-29 2018-01-31 Bayer Aktiengesellschaft Adapter for cell-culture vessel
WO2020052996A1 (en) * 2018-09-11 2020-03-19 General Electric Company Separation devices, associated methods, and systems
DE102018128010A1 (en) 2018-11-08 2020-05-14 Bastian Steudel Bioreactor for the cultivation of photoautotrophic microorganisms and their use
EP3730599A1 (en) * 2019-04-24 2020-10-28 Sartorius Stedim Biotech GmbH Bioreactor for use on a moving platform, bioreactor motion system, and method of performing a bioprocess using a bioreactor motion system

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2665806T3 (en) * 2011-01-17 2021-12-27 F.Hoffmann-La Roche Ag Separation apparatus
DK2817406T3 (en) * 2012-02-20 2019-12-02 Bayer Ag Disposable Separator for Retention and Cell Return
EP3371295A1 (en) 2015-11-04 2018-09-12 Northeastern University Systems for producing cellular immunotherapeutics and methods of use thereof
KR101791671B1 (en) * 2015-12-31 2017-11-20 주식회사 큐리오시스 Apparatus of Sorting and Aligning Micro-particles, and Method thereof
CN106834088A (en) * 2017-03-29 2017-06-13 江苏丰泽生物工程设备制造有限公司 A kind of cell harvestor in bioreactor
CN110241012B (en) * 2018-03-09 2022-11-01 嘉和生物药业有限公司 Production method and production module for upstream staged interception of biomacromolecules and application of production module in production
EP3561038A1 (en) * 2018-04-24 2019-10-30 Bayer AG Cell separator
JP7352146B2 (en) * 2019-07-23 2023-09-28 住友ベークライト株式会社 Separator and culture system
GB2623112A (en) * 2022-10-07 2024-04-10 Oribiotech Ltd A device

Citations (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7215337U (en) * 1971-04-29 1972-08-03 Gustavsberg Ab TRANSPORTABLE SEWAGE SYSTEM
DE2548950A1 (en) * 1975-10-31 1977-05-12 Sigma Corp Modular lamella separator - for sepn. of solid particles from mixtures with liquids
US4814278A (en) * 1985-02-05 1989-03-21 Teijin Limited Culture apparatus and method
EP0471947A1 (en) * 1990-06-29 1992-02-26 Sekisui Chemical Co., Ltd. Culture bag
EP0599651A2 (en) * 1992-11-25 1994-06-01 National Research Council Of Canada Bioreactor for the perfusion culture of cells
US5350527A (en) * 1993-09-14 1994-09-27 Kitko John C Oily water separation and water reclamation system
DE4401576A1 (en) * 1994-01-20 1995-07-27 Bielomatik Leuze & Co Impurity separator for solid, liquid or gaseous materials
EP0699101A1 (en) 1993-05-07 1996-03-06 Bioscot Limited Particle settler for use in cell culture
US5698102A (en) * 1996-06-19 1997-12-16 Khudenko Engineering Inc. Lamellar separator
WO1998007828A1 (en) * 1996-08-16 1998-02-26 Roche Diagnostics Gmbh Device with a reaction bag for multi-step culturing/separation operations and/or reactions in several steps
WO1999058222A1 (en) * 1998-05-07 1999-11-18 Gregory Leslie Lewis Solids separator
WO2000005337A1 (en) * 1998-07-24 2000-02-03 Biosynthesis Limited A vessel
US6186932B1 (en) 1998-07-16 2001-02-13 Stedim, Z. I. Des Paluds Sachets for bio-pharmaceutical fluid products
WO2003020919A2 (en) 2001-08-31 2003-03-13 Bayer Healthcare Ag A unit and a process for carrying out high cell density fermentation
DE10223536A1 (en) * 2002-05-27 2003-12-18 J Hinrich Peters Separation of non-adherent cells from adherent cells comprises rotating a culture vessel so that the non-adherent cells sediment away from the adherent cells under gravity
US6959618B1 (en) * 1999-08-06 2005-11-01 Chempaq A/S Particle characterization apparatus
US20090180933A1 (en) 2006-04-22 2009-07-16 Bayer Technology Services Gmbh Reactor
WO2009139703A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Method for cell expansion
WO2009152990A2 (en) 2008-06-20 2009-12-23 Bayer Technology Services Gmbh Method and apparatus for retaining and recirculating cells
DE102010015236A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Kessler + Luch Entwicklungs- Und Ingenieurgesellschaft Mbh & Co. Kg Separator for separating substances from liquid-liquid or liquid-solid mixtures, particularly for separating settleable substances such as sand, grease or mud from wastewater, has multiple tangential plates arranged parallel to each other
WO2011142670A1 (en) * 2010-05-12 2011-11-17 Xpand Biotechnology B.V. Cell-culture-bag

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4268392A (en) * 1979-06-01 1981-05-19 Tiger Manufacturing Company Disposable plastic trap bag
US4783255A (en) * 1985-11-29 1988-11-08 Bogusch Eugene D Split countercurrent flow tube settler
JP2001078757A (en) * 1999-09-16 2001-03-27 Asahi Medical Co Ltd Cell segregation and fluid for cell segregation
JP2002143875A (en) * 2000-08-23 2002-05-21 Togami Electric Mfg Co Ltd Water or waste water or sewage treatment equipment and method of manufacturing for the same
DE10256848A1 (en) * 2002-12-04 2004-07-08 Sibylle Latza Method and device for separating whole blood under gravity into an erythrocyte concentrate and plasma
CN1286966C (en) * 2003-12-10 2006-11-29 上海伯瑞生物技术发展有限公司 Cell depositing interception device of hematopoietic cell continuous perfusion suspended culture
WO2007038893A1 (en) * 2005-10-03 2007-04-12 Bruendler Ag One-trip container comprising a stirring device
CN100469863C (en) * 2006-11-16 2009-03-18 华东理工大学 Inclined type gravity precipitation live cell trapping device
CN101469319B (en) * 2007-02-01 2011-12-28 杭州安普生物工程有限公司 Method for producing effective bioreactor
TWI337621B (en) * 2007-11-26 2011-02-21 Ind Tech Res Inst Bio-reaction system and cell separation device
US8381780B2 (en) * 2008-05-22 2013-02-26 Xcellerex, Inc. Lift and support assemblies and methods for collapsible bag containers of vessels and bioreactors
US8460267B2 (en) * 2008-11-28 2013-06-11 Terumo Kabushiki Kaisha Blood bag system and cassette
DK2817406T3 (en) * 2012-02-20 2019-12-02 Bayer Ag Disposable Separator for Retention and Cell Return

Patent Citations (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7215337U (en) * 1971-04-29 1972-08-03 Gustavsberg Ab TRANSPORTABLE SEWAGE SYSTEM
DE2548950A1 (en) * 1975-10-31 1977-05-12 Sigma Corp Modular lamella separator - for sepn. of solid particles from mixtures with liquids
US4814278A (en) * 1985-02-05 1989-03-21 Teijin Limited Culture apparatus and method
EP0471947A1 (en) * 1990-06-29 1992-02-26 Sekisui Chemical Co., Ltd. Culture bag
EP0599651A2 (en) * 1992-11-25 1994-06-01 National Research Council Of Canada Bioreactor for the perfusion culture of cells
EP0699101A1 (en) 1993-05-07 1996-03-06 Bioscot Limited Particle settler for use in cell culture
US5817505A (en) 1993-05-07 1998-10-06 Bioscot Limited Particle settler for use in cell culture
US5350527A (en) * 1993-09-14 1994-09-27 Kitko John C Oily water separation and water reclamation system
DE4401576A1 (en) * 1994-01-20 1995-07-27 Bielomatik Leuze & Co Impurity separator for solid, liquid or gaseous materials
US5698102A (en) * 1996-06-19 1997-12-16 Khudenko Engineering Inc. Lamellar separator
WO1998007828A1 (en) * 1996-08-16 1998-02-26 Roche Diagnostics Gmbh Device with a reaction bag for multi-step culturing/separation operations and/or reactions in several steps
WO1999058222A1 (en) * 1998-05-07 1999-11-18 Gregory Leslie Lewis Solids separator
US6186932B1 (en) 1998-07-16 2001-02-13 Stedim, Z. I. Des Paluds Sachets for bio-pharmaceutical fluid products
WO2000005337A1 (en) * 1998-07-24 2000-02-03 Biosynthesis Limited A vessel
US6959618B1 (en) * 1999-08-06 2005-11-01 Chempaq A/S Particle characterization apparatus
WO2003020919A2 (en) 2001-08-31 2003-03-13 Bayer Healthcare Ag A unit and a process for carrying out high cell density fermentation
DE10223536A1 (en) * 2002-05-27 2003-12-18 J Hinrich Peters Separation of non-adherent cells from adherent cells comprises rotating a culture vessel so that the non-adherent cells sediment away from the adherent cells under gravity
US20090180933A1 (en) 2006-04-22 2009-07-16 Bayer Technology Services Gmbh Reactor
WO2009139703A1 (en) * 2008-05-15 2009-11-19 Ge Healthcare Bio-Sciences Ab Method for cell expansion
WO2009152990A2 (en) 2008-06-20 2009-12-23 Bayer Technology Services Gmbh Method and apparatus for retaining and recirculating cells
DE102010015236A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Kessler + Luch Entwicklungs- Und Ingenieurgesellschaft Mbh & Co. Kg Separator for separating substances from liquid-liquid or liquid-solid mixtures, particularly for separating settleable substances such as sand, grease or mud from wastewater, has multiple tangential plates arranged parallel to each other
WO2011142670A1 (en) * 2010-05-12 2011-11-17 Xpand Biotechnology B.V. Cell-culture-bag

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H.-J. BINDER: "Sedimentation aus Ein- und Mehrkornsuspensionen in schräg stehenden, laminar durchströmten Kreis- und Rechteckrohren", DISSERTATION BERLIN, 1980
HENZLER, H.-J., CHEMIE-TECHNIK, vol. 1, 1992, pages 3

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016530893A (en) * 2013-09-16 2016-10-06 ジェンザイム・コーポレーション Method and system for processing cell culture
JP2020124204A (en) * 2013-09-16 2020-08-20 ジェンザイム・コーポレーション Method and system for processing cell culture
JP7008746B2 (en) 2013-09-16 2022-01-25 ジェンザイム・コーポレーション Methods and systems for processing cell cultures
JP2022050549A (en) * 2013-09-16 2022-03-30 ジェンザイム・コーポレーション Methods and systems for processing cell culture
JP7227406B2 (en) 2013-09-16 2023-02-21 ジェンザイム・コーポレーション Methods and systems for processing cell culture
EP3275992A1 (en) 2016-07-29 2018-01-31 Bayer Aktiengesellschaft Adapter for cell-culture vessel
WO2018019675A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Bayer Aktiengesellschaft Adapter for cell-culture vessel
US11597901B2 (en) 2016-07-29 2023-03-07 Bayer Aktiengesellschaft Adapter for cell-culture vessel
WO2020052996A1 (en) * 2018-09-11 2020-03-19 General Electric Company Separation devices, associated methods, and systems
US11028359B2 (en) 2018-09-11 2021-06-08 Global Life Sciences Solutions Usa Llc Separation devices, associated methods, and systems
DE102018128010A1 (en) 2018-11-08 2020-05-14 Bastian Steudel Bioreactor for the cultivation of photoautotrophic microorganisms and their use
EP3730599A1 (en) * 2019-04-24 2020-10-28 Sartorius Stedim Biotech GmbH Bioreactor for use on a moving platform, bioreactor motion system, and method of performing a bioprocess using a bioreactor motion system

Also Published As

Publication number Publication date
CA2864781C (en) 2020-12-22
IL234070B (en) 2020-07-30
KR20140135204A (en) 2014-11-25
IL234150B (en) 2021-01-31
AU2013224132B2 (en) 2017-10-12
KR102032138B1 (en) 2019-10-15
KR20140135159A (en) 2014-11-25
CA2864779A1 (en) 2013-08-29
US20150017716A1 (en) 2015-01-15
SG11201404262WA (en) 2014-10-30
KR102059895B1 (en) 2019-12-27
EP2817405A1 (en) 2014-12-31
EP2817406B1 (en) 2019-09-11
CN104471051A (en) 2015-03-25
AU2013224135A1 (en) 2014-09-11
ES2758739T3 (en) 2020-05-06
BR112014020462B1 (en) 2020-11-10
BR112014020120B1 (en) 2020-09-15
PL2817406T3 (en) 2020-03-31
EP2817406A1 (en) 2014-12-31
WO2013124326A9 (en) 2014-10-30
EP2817405B1 (en) 2016-12-07
WO2013124329A9 (en) 2013-10-17
JP6474616B2 (en) 2019-02-27
IL234070A0 (en) 2014-09-30
CA2864781A1 (en) 2013-08-29
DK2817406T3 (en) 2019-12-02
AU2013224135B2 (en) 2017-06-08
JP2015506715A (en) 2015-03-05
ES2616147T3 (en) 2017-06-09
DK2817405T3 (en) 2017-02-20
US9840691B2 (en) 2017-12-12
US9809792B2 (en) 2017-11-07
CN111893022A (en) 2020-11-06
CA2864779C (en) 2021-10-19
CN104126001A (en) 2014-10-29
JP6239532B2 (en) 2017-11-29
WO2013124329A1 (en) 2013-08-29
SG11201404611RA (en) 2014-09-26
BR112014020120A2 (en) 2017-06-20
AU2013224132A1 (en) 2014-09-04
BR112014020120A8 (en) 2017-07-11
EP2817405B8 (en) 2017-01-25
JP2015507926A (en) 2015-03-16
US20150024478A1 (en) 2015-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2817406B1 (en) Disposable cutter for retaining and returning cells
DE112004002636B4 (en) Bioreactor Systems and Disposable Bioreactor
DE102008029307A1 (en) Method and device for retention and return of cells
EP2898059A1 (en) Disposable bottle reactor tank
DE10016554A1 (en) Plant or animal tissue cultivation unit, comprises fermenter container, supply for liquid nutrients and gases, discharger for used nutrients, and carrier plates
DE102018000561A1 (en) Meander bioreactor and method for the isolation and propagation of cells from tissue parts of tumors, metastases and other tissues
EP1756263B1 (en) Liquid/gas phase exposure reactor for cell cultivation
DE102008063592B4 (en) Multifunctional laboratory process bag for the pure production of biomolecules
DE102018128010B4 (en) Bioreactor for cultivating photoautotrophic microorganisms and its use
EP1758980A1 (en) Bioreactor
DE102011113440A1 (en) Method for operating a photobioreactor and photobioreactor

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13707318

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 234070

Country of ref document: IL

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013707318

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2864779

Country of ref document: CA

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014557085

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14379577

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2013224132

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20130220

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20147025818

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112014020462

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112014020462

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20140820